UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLOacuteGICO

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITAacuteRIA E AMBIENTAL PROGRAMA DE POacuteS-GRADUACcedilAtildeO EM ENGENHARIA AMBIENTAL

A INFLUEcircNCIA DO pH E DA DUREZA SOBRE A INIBICcedilAtildeO DO CICLO DE

VIDA DO MICROCRUSTAacuteCEO Moina micrura (KURZ 1874) EM UM TANQUE

DE DECANTACcedilAtildeO

Dissertaccedilatildeo apresentada ao Programa de Poacutes Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental da Universidade Federal de Santa Catarina como requisito parcial para obtenccedilatildeo do grau de Mestre em Engenharia Ambiental aacuterea de Toxicologia Ambiental sob a orientaccedilatildeo do Prof Dr William Gerson Matias

CEacuteSAR STOCKMANN

Florianoacutepolis - SC 2010

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Dedico esse trabalho aos meus Pais pessoas mais queridas do mundo por terem me ensinado muito

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AGRADECIMENTOS Ao Prof Dr William Gerson Matias pela orientaccedilatildeo oportunidade oferecida

ensinamentos e dedicaccedilatildeo

Ao Samuel Bassani Junior da empresa CLE Brasil LTDA pela oportunidade oferecida

disposiccedilatildeo e amizade

Aos amigos do Laboratoacuterio de Biologia e Cultivo de Peixes de Aacutegua Doce (LAPAD) da

UFSC pela ajuda na identificaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura apoio e amizade

Agrave equipe do Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) da UFSC pela ajuda e

cooperaccedilatildeo

Ao pessoal do Laboratoacuterio Integrado de Meio Ambiente (LIMA) da UFSC pela

colaboraccedilatildeo e paciecircncia

Aos profs do departamento Dra Caacutetia Regina Dr Daniel Silva Dr Fernando SantAnna

Dr Henry Corseuil Dr Mauricio Sens e Dr Sebastiatildeo Soares pelos ensinamentos

Aos meus pais Joseacute Luiz e Luzemar por tudo que sou pelo suporte que nunca me faltou e

por sempre acreditarem

Agrave minha irmatilde Cristina pelo companheirismo

Agrave Mariacutelia minha amada pela forccedila motriz ensinamentos e energia positiva

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RESUMO Uma problemaacutetica encontrada pela empresa CLE Brasil situada no litoral norte do estado de Santa Catarina foi a presenccedila do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque decantador do sistema de tratamento de efluentes Em grande densidade esse organismo causa um aumento da concentraccedilatildeo dos soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo necessitando de intervenccedilotildees operacionais de limpeza no sistema para reduccedilatildeo da populaccedilatildeo do microcrustaacuteceo a fim de manter o efluente tratado dentro dos limites da legislaccedilatildeo estadual Na tentativa de solucionar o problema nosso estudo avaliou a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura utilizando trecircs variaccedilotildees para o pH (50 70 90) e quatro variaccedilotildees para a dureza (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada com 1 indiviacuteduo por unidade experimental Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade dos microcrustaacuteceos para os diferentes tratamentos Para as trecircs variaccedilotildees de pH analisadas natildeo foi observada diferenccedila significativa entre os tratamentos para o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea e sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea (plt005) poreacutem para o tratamento pH = 50 houve maior mortalidade (menor longevidade) O tratamento dureza 30mg CaCO3L apresentou o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) para os tratamentos de dureza 65 e 130mg CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio no nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e para o tratamento dureza 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Os tratamentos 65 130 e 260mg CaCO3L natildeo apresentaram diferenccedila significativa para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L houve maior mortalidade (menor longevidade) Assim para controlar a proliferaccedilatildeo dos microcrustaacuteceos Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo a induacutestria deveraacute manter o pH do tanque de decantaccedilatildeo proacuteximo de 50 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L

Palavras-chave efluente industrial tanque decantador toxicidade pH dureza Moina micrura

5

ABSTRACT

A problem encountered by the company CLE Brazil situated on the north coast of Santa Catarina was the presence of microcrustacean Moina micrura (Kurz 1874) in the settling tank of effluent treatment system In great density this organism causes an increase in turbidity and a lower deposition of the flakes establishing a concentration of settleable solids in suspension above the acceptable under state law in the effluent released by this company In an attempt to solve the problem our study evaluated the influence of pH and hardness on the inhibition of the life cycle of Moina micrura using three variations of pH (50 70 90) and four variations of hardness (30 65 130 260mg CaCO3L) using ten repetitions with one individual each Was analyzed the influence on the total organisms generated per female on the number of spawning per female and the longevity for the different treatments For the three variations of pH examined there was no significant difference between treatments for total organisms generated per female and the number of spawning per female (p lt005) however for the treatment pH = 50 there was higher mortality (shorter lifetime) The treatment hardness 30 mg CaCO3L showed the lowest number of organisms produced per female and a smaller number of spawning per female (p lt005) the treatments hardness 65 and 130 mg CaCO3L were an intermediate value in the number of organisms produced per female and for treatment hardness 260mg CaCO3L was the highest number of organisms produced per female Treatments 65 130 and 260mg CaCO3L showed no significant difference for number of spawning per female (p lt 005) For treatment hardness 30mg CaCO3L there was higher mortality (shorter lifetime) To control the proliferation of microcrustaceans Moina micrura in the settling tank the company must maintain the pH of the settling tank near of 50 and hardness around 30 mg CaCO3L Keywords industrial effluent settling tank toxicity pH hardness Moina micrura

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LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto 16

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular 22

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular 23

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado 23

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil 28

Figura 06 Tanque decantador da empresa 29

Figura 07 Moina micrura adulta 30

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha 32

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo 35

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil 41

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura 42

Figura 12 Esquema geral metodologia 44

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 45

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 46

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 47

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LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte Eckenfelder 1989) 19

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005) 40

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar de pH total de indiviacuteduos primeira desova 50

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005) 50

Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 51

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 52

Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 53

Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 53

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de organismos vivos 54

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 56

Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 57

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 58

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de organismos vivos 59

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SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

2

Dedico esse trabalho aos meus Pais pessoas mais queridas do mundo por terem me ensinado muito

3

AGRADECIMENTOS Ao Prof Dr William Gerson Matias pela orientaccedilatildeo oportunidade oferecida

ensinamentos e dedicaccedilatildeo

Ao Samuel Bassani Junior da empresa CLE Brasil LTDA pela oportunidade oferecida

disposiccedilatildeo e amizade

Aos amigos do Laboratoacuterio de Biologia e Cultivo de Peixes de Aacutegua Doce (LAPAD) da

UFSC pela ajuda na identificaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura apoio e amizade

Agrave equipe do Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) da UFSC pela ajuda e

cooperaccedilatildeo

Ao pessoal do Laboratoacuterio Integrado de Meio Ambiente (LIMA) da UFSC pela

colaboraccedilatildeo e paciecircncia

Aos profs do departamento Dra Caacutetia Regina Dr Daniel Silva Dr Fernando SantAnna

Dr Henry Corseuil Dr Mauricio Sens e Dr Sebastiatildeo Soares pelos ensinamentos

Aos meus pais Joseacute Luiz e Luzemar por tudo que sou pelo suporte que nunca me faltou e

por sempre acreditarem

Agrave minha irmatilde Cristina pelo companheirismo

Agrave Mariacutelia minha amada pela forccedila motriz ensinamentos e energia positiva

4

RESUMO Uma problemaacutetica encontrada pela empresa CLE Brasil situada no litoral norte do estado de Santa Catarina foi a presenccedila do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque decantador do sistema de tratamento de efluentes Em grande densidade esse organismo causa um aumento da concentraccedilatildeo dos soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo necessitando de intervenccedilotildees operacionais de limpeza no sistema para reduccedilatildeo da populaccedilatildeo do microcrustaacuteceo a fim de manter o efluente tratado dentro dos limites da legislaccedilatildeo estadual Na tentativa de solucionar o problema nosso estudo avaliou a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura utilizando trecircs variaccedilotildees para o pH (50 70 90) e quatro variaccedilotildees para a dureza (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada com 1 indiviacuteduo por unidade experimental Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade dos microcrustaacuteceos para os diferentes tratamentos Para as trecircs variaccedilotildees de pH analisadas natildeo foi observada diferenccedila significativa entre os tratamentos para o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea e sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea (plt005) poreacutem para o tratamento pH = 50 houve maior mortalidade (menor longevidade) O tratamento dureza 30mg CaCO3L apresentou o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) para os tratamentos de dureza 65 e 130mg CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio no nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e para o tratamento dureza 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Os tratamentos 65 130 e 260mg CaCO3L natildeo apresentaram diferenccedila significativa para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L houve maior mortalidade (menor longevidade) Assim para controlar a proliferaccedilatildeo dos microcrustaacuteceos Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo a induacutestria deveraacute manter o pH do tanque de decantaccedilatildeo proacuteximo de 50 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L

Palavras-chave efluente industrial tanque decantador toxicidade pH dureza Moina micrura

5

ABSTRACT

A problem encountered by the company CLE Brazil situated on the north coast of Santa Catarina was the presence of microcrustacean Moina micrura (Kurz 1874) in the settling tank of effluent treatment system In great density this organism causes an increase in turbidity and a lower deposition of the flakes establishing a concentration of settleable solids in suspension above the acceptable under state law in the effluent released by this company In an attempt to solve the problem our study evaluated the influence of pH and hardness on the inhibition of the life cycle of Moina micrura using three variations of pH (50 70 90) and four variations of hardness (30 65 130 260mg CaCO3L) using ten repetitions with one individual each Was analyzed the influence on the total organisms generated per female on the number of spawning per female and the longevity for the different treatments For the three variations of pH examined there was no significant difference between treatments for total organisms generated per female and the number of spawning per female (p lt005) however for the treatment pH = 50 there was higher mortality (shorter lifetime) The treatment hardness 30 mg CaCO3L showed the lowest number of organisms produced per female and a smaller number of spawning per female (p lt005) the treatments hardness 65 and 130 mg CaCO3L were an intermediate value in the number of organisms produced per female and for treatment hardness 260mg CaCO3L was the highest number of organisms produced per female Treatments 65 130 and 260mg CaCO3L showed no significant difference for number of spawning per female (p lt 005) For treatment hardness 30mg CaCO3L there was higher mortality (shorter lifetime) To control the proliferation of microcrustaceans Moina micrura in the settling tank the company must maintain the pH of the settling tank near of 50 and hardness around 30 mg CaCO3L Keywords industrial effluent settling tank toxicity pH hardness Moina micrura

6

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto 16

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular 22

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular 23

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado 23

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil 28

Figura 06 Tanque decantador da empresa 29

Figura 07 Moina micrura adulta 30

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha 32

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo 35

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil 41

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura 42

Figura 12 Esquema geral metodologia 44

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 45

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 46

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 47

7

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte Eckenfelder 1989) 19

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005) 40

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar de pH total de indiviacuteduos primeira desova 50

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005) 50

Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 51

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 52

Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 53

Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 53

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de organismos vivos 54

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 56

Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 57

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 58

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de organismos vivos 59

8

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

3

AGRADECIMENTOS Ao Prof Dr William Gerson Matias pela orientaccedilatildeo oportunidade oferecida

ensinamentos e dedicaccedilatildeo

Ao Samuel Bassani Junior da empresa CLE Brasil LTDA pela oportunidade oferecida

disposiccedilatildeo e amizade

Aos amigos do Laboratoacuterio de Biologia e Cultivo de Peixes de Aacutegua Doce (LAPAD) da

UFSC pela ajuda na identificaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura apoio e amizade

Agrave equipe do Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) da UFSC pela ajuda e

cooperaccedilatildeo

Ao pessoal do Laboratoacuterio Integrado de Meio Ambiente (LIMA) da UFSC pela

colaboraccedilatildeo e paciecircncia

Aos profs do departamento Dra Caacutetia Regina Dr Daniel Silva Dr Fernando SantAnna

Dr Henry Corseuil Dr Mauricio Sens e Dr Sebastiatildeo Soares pelos ensinamentos

Aos meus pais Joseacute Luiz e Luzemar por tudo que sou pelo suporte que nunca me faltou e

por sempre acreditarem

Agrave minha irmatilde Cristina pelo companheirismo

Agrave Mariacutelia minha amada pela forccedila motriz ensinamentos e energia positiva

4

RESUMO Uma problemaacutetica encontrada pela empresa CLE Brasil situada no litoral norte do estado de Santa Catarina foi a presenccedila do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque decantador do sistema de tratamento de efluentes Em grande densidade esse organismo causa um aumento da concentraccedilatildeo dos soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo necessitando de intervenccedilotildees operacionais de limpeza no sistema para reduccedilatildeo da populaccedilatildeo do microcrustaacuteceo a fim de manter o efluente tratado dentro dos limites da legislaccedilatildeo estadual Na tentativa de solucionar o problema nosso estudo avaliou a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura utilizando trecircs variaccedilotildees para o pH (50 70 90) e quatro variaccedilotildees para a dureza (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada com 1 indiviacuteduo por unidade experimental Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade dos microcrustaacuteceos para os diferentes tratamentos Para as trecircs variaccedilotildees de pH analisadas natildeo foi observada diferenccedila significativa entre os tratamentos para o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea e sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea (plt005) poreacutem para o tratamento pH = 50 houve maior mortalidade (menor longevidade) O tratamento dureza 30mg CaCO3L apresentou o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) para os tratamentos de dureza 65 e 130mg CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio no nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e para o tratamento dureza 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Os tratamentos 65 130 e 260mg CaCO3L natildeo apresentaram diferenccedila significativa para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L houve maior mortalidade (menor longevidade) Assim para controlar a proliferaccedilatildeo dos microcrustaacuteceos Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo a induacutestria deveraacute manter o pH do tanque de decantaccedilatildeo proacuteximo de 50 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L

Palavras-chave efluente industrial tanque decantador toxicidade pH dureza Moina micrura

5

ABSTRACT

A problem encountered by the company CLE Brazil situated on the north coast of Santa Catarina was the presence of microcrustacean Moina micrura (Kurz 1874) in the settling tank of effluent treatment system In great density this organism causes an increase in turbidity and a lower deposition of the flakes establishing a concentration of settleable solids in suspension above the acceptable under state law in the effluent released by this company In an attempt to solve the problem our study evaluated the influence of pH and hardness on the inhibition of the life cycle of Moina micrura using three variations of pH (50 70 90) and four variations of hardness (30 65 130 260mg CaCO3L) using ten repetitions with one individual each Was analyzed the influence on the total organisms generated per female on the number of spawning per female and the longevity for the different treatments For the three variations of pH examined there was no significant difference between treatments for total organisms generated per female and the number of spawning per female (p lt005) however for the treatment pH = 50 there was higher mortality (shorter lifetime) The treatment hardness 30 mg CaCO3L showed the lowest number of organisms produced per female and a smaller number of spawning per female (p lt005) the treatments hardness 65 and 130 mg CaCO3L were an intermediate value in the number of organisms produced per female and for treatment hardness 260mg CaCO3L was the highest number of organisms produced per female Treatments 65 130 and 260mg CaCO3L showed no significant difference for number of spawning per female (p lt 005) For treatment hardness 30mg CaCO3L there was higher mortality (shorter lifetime) To control the proliferation of microcrustaceans Moina micrura in the settling tank the company must maintain the pH of the settling tank near of 50 and hardness around 30 mg CaCO3L Keywords industrial effluent settling tank toxicity pH hardness Moina micrura

6

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto 16

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular 22

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular 23

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado 23

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil 28

Figura 06 Tanque decantador da empresa 29

Figura 07 Moina micrura adulta 30

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha 32

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo 35

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil 41

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura 42

Figura 12 Esquema geral metodologia 44

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 45

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 46

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 47

7

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte Eckenfelder 1989) 19

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005) 40

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar de pH total de indiviacuteduos primeira desova 50

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005) 50

Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 51

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 52

Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 53

Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 53

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de organismos vivos 54

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 56

Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 57

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 58

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de organismos vivos 59

8

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

4

RESUMO Uma problemaacutetica encontrada pela empresa CLE Brasil situada no litoral norte do estado de Santa Catarina foi a presenccedila do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque decantador do sistema de tratamento de efluentes Em grande densidade esse organismo causa um aumento da concentraccedilatildeo dos soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo necessitando de intervenccedilotildees operacionais de limpeza no sistema para reduccedilatildeo da populaccedilatildeo do microcrustaacuteceo a fim de manter o efluente tratado dentro dos limites da legislaccedilatildeo estadual Na tentativa de solucionar o problema nosso estudo avaliou a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura utilizando trecircs variaccedilotildees para o pH (50 70 90) e quatro variaccedilotildees para a dureza (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada com 1 indiviacuteduo por unidade experimental Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade dos microcrustaacuteceos para os diferentes tratamentos Para as trecircs variaccedilotildees de pH analisadas natildeo foi observada diferenccedila significativa entre os tratamentos para o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea e sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea (plt005) poreacutem para o tratamento pH = 50 houve maior mortalidade (menor longevidade) O tratamento dureza 30mg CaCO3L apresentou o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) para os tratamentos de dureza 65 e 130mg CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio no nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e para o tratamento dureza 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Os tratamentos 65 130 e 260mg CaCO3L natildeo apresentaram diferenccedila significativa para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea (plt005) Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L houve maior mortalidade (menor longevidade) Assim para controlar a proliferaccedilatildeo dos microcrustaacuteceos Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo a induacutestria deveraacute manter o pH do tanque de decantaccedilatildeo proacuteximo de 50 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L

Palavras-chave efluente industrial tanque decantador toxicidade pH dureza Moina micrura

5

ABSTRACT

A problem encountered by the company CLE Brazil situated on the north coast of Santa Catarina was the presence of microcrustacean Moina micrura (Kurz 1874) in the settling tank of effluent treatment system In great density this organism causes an increase in turbidity and a lower deposition of the flakes establishing a concentration of settleable solids in suspension above the acceptable under state law in the effluent released by this company In an attempt to solve the problem our study evaluated the influence of pH and hardness on the inhibition of the life cycle of Moina micrura using three variations of pH (50 70 90) and four variations of hardness (30 65 130 260mg CaCO3L) using ten repetitions with one individual each Was analyzed the influence on the total organisms generated per female on the number of spawning per female and the longevity for the different treatments For the three variations of pH examined there was no significant difference between treatments for total organisms generated per female and the number of spawning per female (p lt005) however for the treatment pH = 50 there was higher mortality (shorter lifetime) The treatment hardness 30 mg CaCO3L showed the lowest number of organisms produced per female and a smaller number of spawning per female (p lt005) the treatments hardness 65 and 130 mg CaCO3L were an intermediate value in the number of organisms produced per female and for treatment hardness 260mg CaCO3L was the highest number of organisms produced per female Treatments 65 130 and 260mg CaCO3L showed no significant difference for number of spawning per female (p lt 005) For treatment hardness 30mg CaCO3L there was higher mortality (shorter lifetime) To control the proliferation of microcrustaceans Moina micrura in the settling tank the company must maintain the pH of the settling tank near of 50 and hardness around 30 mg CaCO3L Keywords industrial effluent settling tank toxicity pH hardness Moina micrura

6

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto 16

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular 22

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular 23

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado 23

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil 28

Figura 06 Tanque decantador da empresa 29

Figura 07 Moina micrura adulta 30

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha 32

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo 35

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil 41

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura 42

Figura 12 Esquema geral metodologia 44

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 45

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 46

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 47

7

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte Eckenfelder 1989) 19

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005) 40

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar de pH total de indiviacuteduos primeira desova 50

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005) 50

Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 51

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 52

Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 53

Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 53

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de organismos vivos 54

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 56

Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 57

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 58

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de organismos vivos 59

8

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

5

ABSTRACT

A problem encountered by the company CLE Brazil situated on the north coast of Santa Catarina was the presence of microcrustacean Moina micrura (Kurz 1874) in the settling tank of effluent treatment system In great density this organism causes an increase in turbidity and a lower deposition of the flakes establishing a concentration of settleable solids in suspension above the acceptable under state law in the effluent released by this company In an attempt to solve the problem our study evaluated the influence of pH and hardness on the inhibition of the life cycle of Moina micrura using three variations of pH (50 70 90) and four variations of hardness (30 65 130 260mg CaCO3L) using ten repetitions with one individual each Was analyzed the influence on the total organisms generated per female on the number of spawning per female and the longevity for the different treatments For the three variations of pH examined there was no significant difference between treatments for total organisms generated per female and the number of spawning per female (p lt005) however for the treatment pH = 50 there was higher mortality (shorter lifetime) The treatment hardness 30 mg CaCO3L showed the lowest number of organisms produced per female and a smaller number of spawning per female (p lt005) the treatments hardness 65 and 130 mg CaCO3L were an intermediate value in the number of organisms produced per female and for treatment hardness 260mg CaCO3L was the highest number of organisms produced per female Treatments 65 130 and 260mg CaCO3L showed no significant difference for number of spawning per female (p lt 005) For treatment hardness 30mg CaCO3L there was higher mortality (shorter lifetime) To control the proliferation of microcrustaceans Moina micrura in the settling tank the company must maintain the pH of the settling tank near of 50 and hardness around 30 mg CaCO3L Keywords industrial effluent settling tank toxicity pH hardness Moina micrura

6

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto 16

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular 22

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular 23

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado 23

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil 28

Figura 06 Tanque decantador da empresa 29

Figura 07 Moina micrura adulta 30

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha 32

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo 35

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil 41

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura 42

Figura 12 Esquema geral metodologia 44

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 45

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 46

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 47

7

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte Eckenfelder 1989) 19

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005) 40

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar de pH total de indiviacuteduos primeira desova 50

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005) 50

Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 51

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 52

Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 53

Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 53

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de organismos vivos 54

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 56

Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 57

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 58

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de organismos vivos 59

8

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

6

LISTA DE FIGURAS

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto 16

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular 22

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular 23

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado 23

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil 28

Figura 06 Tanque decantador da empresa 29

Figura 07 Moina micrura adulta 30

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha 32

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo 35

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil 41

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura 42

Figura 12 Esquema geral metodologia 44

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 45

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 46

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica 47

7

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte Eckenfelder 1989) 19

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005) 40

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar de pH total de indiviacuteduos primeira desova 50

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005) 50

Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 51

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 52

Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 53

Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 53

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de organismos vivos 54

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 56

Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 57

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 58

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de organismos vivos 59

8

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

7

LISTA DE TABELAS

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte Eckenfelder 1989) 19

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005) 40

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar de pH total de indiviacuteduos primeira desova 50

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005) 50

Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 51

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 52

Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 53

Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 53

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash Nuacutemero de organismos vivos 54

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 56

Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea 57

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005) 58

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash Nuacutemero de organismos vivos 59

8

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

8

SUMAacuteRIO

1 INTRODUCcedilAtildeO 10 2 OBJETIVOS 14 21 Objetivo geral 14 22 Objetivos especiacuteficos 14 3 JUSTIFICATIVA 15 4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA 16 41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes 16 411 Preacute-tratamento 17 412 Tratamento primaacuterio 17 413 Tratamento secundaacuterio 20 414 Tratamento terciaacuterio 25 415 Tratamento do lodo 27 42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil 28 421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico 28 422 Tratamento bioloacutegico 29 423 Saiacuteda do efluente tratado 30 424 Tratamento do lodo 30 43 Microcrustaacuteceo Moina micrura 30 44 Problemaacutetica 34 45 Legislaccedilatildeo 36 46 Toxicologia ambiental 36 47 Qualidade da aacutegua 37 471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH) 37 472 Paracircmetro Dureza 39 5 MATERIAL E MEacuteTODOS 41 51 Obtenccedilatildeo dos organismos 41 511 Classificaccedilatildeo 42 52 Descriccedilatildeo dos experimentos 43 53 Anaacutelises estatiacutesticas 48 6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO 49 61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente 49

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH 49 63 Experimento de pH 51

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 52 632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 53 633 Resultados para longevidade por tratamento 54 64 Experimento de dureza 55 641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea 56 642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea 57 643 Resultados para longevidade por tratamento 58 7 CONCLUSOtildeES 60

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

9

8 RECOMENDACcedilOtildeES 629REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS 63 ANEXOS 69

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

10

1 INTRODUCcedilAtildeO

A aacutegua eacute um recurso limitado e essencial agrave vida agraves atividades industriais e agriacutecolas A

qualidade da aacutegua resulta da forma como o solo eacute utilizado e da ocupaccedilatildeo humana da bacia

hidrograacutefica Dessa forma ela eacute afetada tanto por condiccedilotildees climaacuteticas e geoloacutegicas quanto

antroacutepicas (ALBINATI et al 2003)

As atividades industrial agriacutecola e urbana satildeo notoriamente impactantes ao meio ambiente

As empresas soacute foram obrigadas a se preocupar com os problemas ambientais quando a

problemaacutetica ganhou dimensotildees globais A conferecircncia de Estocolmo realizada pela ONU

em 1972 foi a primeira a tratar das relaccedilotildees do homem com o meio ambiente tendo como

principal objetivo a conscientizaccedilatildeo mundial sobre as questotildees ambientais Segundo

Fernandes (2007) a problemaacutetica ambiental que emergiu em niacutevel global na deacutecada de 70 do

seacuteculo passado no Brasil soacute ocorreu com a conferecircncia Rio 92 (ECO 92) a partir da qual o

setor empresarial brasileiro ensaiou uma mudanccedila de rumo no que se refere agraves questotildees

ambientais

De acordo com Machado (2010) o meio ambiente ndash assim especificamente denominado pela

Constituiccedilatildeo Federal de 1988 - estaacute previsto como de competecircncia da Uniatildeo dos Estados e

do Distrito Federal de forma concorrente Como competecircncia comum pela Uniatildeo os

Estados o Distrito Federal e os Municiacutepios estatildeo previstos a proteccedilatildeo do meio ambiente e o

combate agrave poluiccedilatildeo em qualquer de suas formas

Induacutestrias e companhias de saneamento satildeo obrigadas a cumprir leis e normas que

estabelecem as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluente fiacutesico quiacutemico e bioloacutegico

para descarte nos corpos de aacutegua receptores Cada vez mais as organizaccedilotildees estatildeo

preocupadas com o desempenho ambiental de seus processos identificando os aspectos e

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

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BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

11

controlando o impacto de suas atividades produtos ou serviccedilos no meio ambiente

(MILAMAREacute 2003)

No Brasil o Sistema Nacional do Meio Ambiente ndash SISNAMA foi instituiacutedo pela Lei nordm

693881 (BRASIL 1981) que dispotildee sobre a poliacutetica nacional do meio ambiente

regulamentada pelo Decreto nordm 9927490 (BRASIL 1990) Em 8 de janeiro de 1997 a Lei

nordm 9433 (BRASIL 1997) institui a poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos O Conselho

Nacional do Meio Ambiente - CONAMA eacute o oacutergatildeo consultivo e deliberativo que atraveacutes da

Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 (BRASIL 2005) dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as

condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes O oacutergatildeo ambiental executivo em esfera

nacional eacute o IBAMA ndash Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais

Renovaacuteveis

No estado de Santa Catarina o oacutergatildeo ambiental executivo FATMA ndash Fundaccedilatildeo do Meio

Ambiente eacute responsaacutevel por manter serviccedilos permanentes de seguranccedila e prevenccedilatildeo de

acidentes danosos ao meio ambiente atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981)

Segundo Milamareacute (2003) com a aprovaccedilatildeo da Lei nordm 9605 contra crimes ambientais de

fevereiro de 1998 (BRASIL 1998) ficam estabelecidas severas puniccedilotildees aos responsaacuteveis

infratores do meio ambiente e as organizaccedilotildees induacutestrias vecircm sendo alvos frequentes de

fiscalizaccedilotildees por oacutergatildeos governamentais entidades ecoloacutegicas e instituiccedilotildees certificadoras

Mundialmente conforme as normas da seacuterie ISO 14000 (ABNT 1996) registram as

organizaccedilotildees estatildeo preocupadas em demonstrar o seu correto desempenho ambiental

controlando os impactos de suas atividades produtos ou serviccedilos e levando em consideraccedilatildeo

sua poliacutetica e seus objetivos ambientais (DacuteAVIGNON et al 2002)

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

12

Conforme Trevisan (2009) limites maacuteximos de poluentes nas emissotildees de efluentes precisam

ser respeitados para garantir a sustentabilidade e cumprimento da lei ambiental pela empresa

com o intuito de respeitar esses limites aliado cada vez mais agrave necessidade de maximizar a

eficiecircncia da estaccedilatildeo de tratamento de efluente Para atingir niacuteveis de poluiccedilatildeo miacutenimos eacute

necessaacuterio aperfeiccediloar os processos e mantecirc-los sob uma conformidade de operaccedilatildeo seja por

melhorias ou por correccedilatildeo de sistemas

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) eacute definida basicamente pela vazatildeo prevista no

projeto e pela qualidade de efluente a ser tratado O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio tratamento

secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY 1985)

A remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida no efluente daacute-se durante o

tratamento secundaacuterio atraveacutes de processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) (VON SPERLING 2005)

No tratamento secundaacuterio do tipo lodos ativados o efluente apoacutes passar pelo tanque de

aeraccedilatildeo para degradaccedilatildeo da biomassa dirige-se para o tanque sedimentador (decantador

secundaacuterio) onde ocorre a separaccedilatildeo da biomassa do efluente Desta forma permitindo a

saiacuteda do efluente clarificado e o aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do

decantador formando o lodo (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar no entanto que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos

ativados estaacute intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja

perda de soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do

efluente independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON

SPERLING 1997)

O surgimento de uma comunidade de microrganismos desde algas bacteacuterias fungos

protozoaacuterios rotiacuteferos nematoacuteides ateacute microcrustaacuteceos no tanque decantador secundaacuterio

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

13

torna-se possiacutevel devido agrave grande quantidade de nutrientes disponiacuteveis e mateacuteria orgacircnica

microparticulada que natildeo foi sedimentada no processo de clarificaccedilatildeo (PARKER 1975)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade afetando o processo de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

situada no litoral norte do estado de Santa Catarina (SC) foi a presenccedila de microcrustaacuteceos

do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo

A presenccedila e a proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador secundaacuterio

prejudica a sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos

flocos Consequentemente aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

estabelecendo dessa maneira uma concentraccedilatildeo de soacutelidos sedimentaacuteveis em suspensatildeo

acima do aceitaacutevel no efluente lanccedilado por essa empresa contrariando o que estaacute prescrito

na legislaccedilatildeo federal e estadual

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de vida do

microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para a

dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) entre os diferentes tratamentos Gerando dessa maneira dados que

proporcionaratildeo uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo no tanque decantador

secundaacuterio e mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para

lanccedilamento no meio ambiente

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

14

2 OBJETIVOS

21 Objetivo geral

Encontrar um valor de pH e um valor de dureza para inibir o ciclo de vida do microcrustaacuteceo

Moina micrura (KURZ 1874) com a finalidade de eliminar ou controlar sua proliferaccedilatildeo

para natildeo afetar o processo de clarificaccedilatildeo do efluente no tanque decantador da empresa de

tratamento de efluentes CLE Brasil

22 Objetivos especiacuteficos

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por

fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero de desovas por fecircmea do

microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

- Verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina

micrura (KURZ 1874)

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

15

3 JUSTIFICATIVA

O relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA constata que a presenccedila de

microcrustaacuteceos do gecircnero Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo quando em alta

densidade compromete a eficaacutecia do sistema prejudicando a sedimentaccedilatildeo do lodo

causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos consequentemente

aumentando a carga poluidora lanccedilada no corpo receptor

Dessa maneira tal presenccedila nas circunstacircncias referidas faz com que o efluente despejado

apresente uma quantidade de soacutelidos suspensos acima do padratildeo aceitaacutevel segundo a

legislaccedilatildeo federal e estadual CONAMA resoluccedilatildeo n ordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 e

FATMA decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 respectivamente

Neste trabalho foi avaliada a influecircncia do pH e da dureza sobre a inibiccedilatildeo do ciclo de vida

do microcrustaacuteceo Moina micrura com trecircs variaccedilotildees para o pH e com quatro variaccedilotildees para

a dureza Verificou-se a influecircncia sobre o total de indiviacuteduos gerados por fecircmea sobre o

nuacutemero de desovas por fecircmea e sobre a longevidade do microcrustaacuteceo Moina micrura

(KURZ 1874) nos diferentes tratamentos gerando dessa maneira dados que proporcionaratildeo

uma possiacutevel soluccedilatildeo que natildeo afete o processo de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e

mantenha o efluente da CLE BRASIL dentro dos padrotildees legais para lanccedilamento no meio

ambiente

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

16

4 REVISAtildeO BIBLIOGRAacuteFICA

41 Generalidades sobre um sistema de tratamento de efluentes

Uma estaccedilatildeo de tratamento de esgotos (ETE) pode ser vista como um a planta industrial

que tem como mateacuteria-prima o esgoto bruto e como produto principal o esgoto tratado ou

seja um efluente atendendo aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo para ser lanccedilado ao meio

ambiente A ETE eacute uma estrutura projetada para que atraveacutes de processos fiacutesicos e

quiacutemicos eou bioloacutegicos intensifiquem-se as condiccedilotildees de depuraccedilatildeo que ocorrem na

natureza controlando-os e permitindo o lanccedilamento de um efluente jaacute consideravelmente

depurado ao meio ambiente Quanto mais refinados os sistemas de controle maior a

possibilidade de se assegurar um tratamento adequado e sistemaacutetico do esgoto produzido

pelas atividades humanas (DacuteAVIGNON et al 2002) O funcionamento de uma ETE

compreende basicamente as seguintes etapas preacute-tratamento tratamento primaacuterio

tratamento secundaacuterio tratamento terciaacuterio e tratamento do lodo (METCALF amp EDDY

1985) Na figura 01 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 01 Fluxograma de uma estaccedilatildeo de tratamento de esgoto (METCALF amp EDDY 1985)

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

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Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

17

411 Preacute-tratamento

A etapa de preacute-tratamento eacute constituiacuteda unicamente por processos fiacutesicos Os principais

processos de preacute-tratamento satildeo descritos a seguir gradeamento desarenaccedilatildeo e remoccedilatildeo de

oacuteleos e graxas

Gradeamento Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de soacutelidos grosseiros onde o material de

dimensotildees maiores do que o espaccedilamento entre as barras da grade fica retido

Desarenaccedilatildeo Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo da areia por sedimentaccedilatildeo Este mecanismo

ocorre da seguinte maneira os gratildeos de areia devido agraves suas maiores dimensotildees e

densidade vatildeo para o fundo do tanque enquanto o resto do efluente segue para as unidades

seguintes

Remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas Etapa na qual ocorre a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas por flotaccedilatildeo

Este mecanismo ocorre da seguinte maneira os oacuteleos e graxas devido agrave sua menor

densidade vatildeo para a superfiacutecie do tanque enquanto o resto do efluente segue para as

unidades seguintes

412 Tratamento primaacuterio

A etapa de tratamento primaacuterio eacute a clarificaccedilatildeo do efluente constituiacuteda por processos

fiacutesico-quiacutemicos

Segundo Feltre (2005) as impurezas presentes na aacutegua podem encontrar-se em soluccedilatildeo

como uma mistura homogecircnea em suspensatildeo coloidal ou em suspensatildeo fina ou grosseira

como uma mistura heterogecircnea A classificaccedilatildeo do material suspenso na aacutegua eacute feita em

funccedilatildeo do diacircmetro meacutedio das partiacuteculas sendo 0 ndash 1 nm uma soluccedilatildeo de 1 ndash 1000 nm

uma suspensatildeo coloidal e maiores que 1000 nm suspensotildees

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

18

Nesta etapa procede-se a equalizaccedilatildeo e neutralizaccedilatildeo da carga do efluente a partir de um

tanque de equalizaccedilatildeo e adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos Seguidamente ocorre agrave separaccedilatildeo de

partiacuteculas finamente dispersas atraveacutes de processos de coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo

sedimentaccedilatildeo (decantador primaacuterio) e flotaccedilatildeo Os principais processos de clarificaccedilatildeo do

efluente satildeo descritos a seguir coagulaccedilatildeo floculaccedilatildeo sedimentaccedilatildeo e flotaccedilatildeo (VON

SPERLING 2005)

Coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo

A coagulaccedilatildeo visa transformar os soacutelidos dissolvidos ou finamente particulados presentes

na aacutegua em partiacuteculas maiores que possam se aglutinar e posteriormente flocular podendo

assim ser removidas pela decantaccedilatildeo flotaccedilatildeo ou filtraccedilatildeo (ECKENFELDER 1989)

Coagulantes satildeo os agentes quiacutemicos geradores de cargas positivas que neutralizam os

coloacuteides e com a capacidade de propiciar a formaccedilatildeo de pequenos flocos neutralizados Em

geral satildeo utilizados sais de alumiacutenio e ferro Floculantes satildeo produtos quiacutemicos geralmente

orgacircnicos adicionados para acentuar o processo de aglutinaccedilatildeo das partiacuteculas (METCALF

amp EDDY 1985) A maioria dos floculantes usados consiste em polieletroacutelitos tais como os

derivados de poliacrilamida e de poliestireno (BEKRI - ABBES BAYOUDH amp

BAKLOUTI 2007)

Os principais coagulantes mais usados satildeo sais de alumiacutenio sulfato de alumiacutenio

Al2(SO4)318H2O e policloreto de alumiacutenio e sais de ferro (cloreto feacuterrico FeCl3 e sulfato

ferroso FeSO47H2O) Reagem com a alcalinidade natural da aacutegua formando bases

insoluacuteveis que precipitam adsorvendo as partiacuteculas em suspensatildeo A adiccedilatildeo de sulfato de

alumiacutenio acidifica a aacutegua visto que proveacutem de uma reaccedilatildeo de neutralizaccedilatildeo de um aacutecido

forte e uma base fraca (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989 MANCUSO

amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005)

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

19

Quando a alcalinidade natural do efluente tratado eacute insuficiente satildeo adicionadas substacircncias

alcalinizantes como oacutexido de caacutelcio (CaO) carbonato de soacutedio (Na2CO3) e hidroacutexido de

soacutedio (NaOH) o qual possui custo muito superior ao da cal (CaO) e da barrilha (Na2CO3) e

exige maior cuidado no manuseio (METCALF amp EDDY 1985 ECKENFELDER 1989

MANCUSO amp SANTOS 2003 VON SPERLING 2005) Algumas aplicaccedilotildees da

coagulaccedilatildeo quiacutemica estatildeo listadas na Tabela 01

Tabela 01 Aplicaccedilatildeo da coagulaccedilatildeo quiacutemica (Fonte ECKENFELDER 1989) Processo quiacutemico pH Comentaacuterios

Cal 90 ndash 110 - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e remoccedilatildeo do P - Aacuteguas com baixa alcalinidade e elevada concentraccedilatildeo de P

Al2(SO4)3 45 - 70

FeCl3 FeCl2 40 ndash 70

Fe SO47H2O 40 ndash 70

Poliacutemero catiocircnico Natildeo muda - Coagulaccedilatildeo de coloacuteides e metais

Poliacutemero aniocircnico e natildeo iocircnicos

Natildeo muda - Aglomera os flocos

Argila Natildeo muda - Suspensotildees coloidais muito diluiacutedas

O pH influencia diretamente o processo de coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo Para o sulfato de

alumiacutenio uma maior eficiecircncia da floculaccedilatildeo ocorre com o pH proacuteximo de 68

(ECKENFELDER 1989 NUNES 2004 VON SPERLING 2005)

O ensaio de floculaccedilatildeo teste do jarro (Jar Test) eacute o meacutetodo empregado nas estaccedilotildees de

tratamento para se determinar a dosagem dos agentes quiacutemicos que proporcionaratildeo a

eficiecircncia desejada do tratamento com um menor custo econocircmico

Tanque sedimentador (decantador primaacuterio)

Esta etapa consiste na separaccedilatildeo soacutelido ndash liacutequido por meio da sedimentaccedilatildeo das partiacuteculas

soacutelidas Os tanques de decantaccedilatildeo podem ser circulares ou retangulares Os efluentes fluem

vagarosamente atraveacutes dos decantadores permitindo que os soacutelidos em suspensatildeo que

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

20

apresentam densidade maior do que a do liacutequido circundante sedimentem gradualmente no

fundo Essa massa de soacutelidos denominada lodo primaacuterio bruto pode ser adensada no poccedilo

de lodo do decantador e enviada diretamente para a digestatildeo ou ser enviada para os

adensadores (VON SPERLING 2005)

Tanque flotador

O processo de flotaccedilatildeo surge como alternativa para o tratamento de aacuteguas que apresentam

dificuldades de serem tratadas pelo processo de sedimentaccedilatildeo A flotaccedilatildeo eacute um processo

fiacutesico de separaccedilatildeo gravitacional de fases soacutelido-liacutequido e liacutequido-liacutequido no qual bolhas

de gaacutes entram em contato com as partiacuteculas soacutelidas ou liacutequidos em suspensatildeo resultando

em um aglomerado floco-bolha de densidade aparentemente inferior agrave do liacutequido A

densidade diferencial causa um aumento da forccedila de empuxo do aglomerado que flutua ateacute

a superfiacutecie do liacutequido onde se acumula em forma de lodo O lodo eacute removido por sistema

mecacircnico de raspadores na superfiacutecie enquanto o efluente clarificado fica nas camadas

mais baixas do tanque de onde eacute removido O ar atmosfeacuterico eacute o gaacutes mais empregado para

geraccedilatildeo de bolhas (PINTO FILHO amp BRANDAtildeO 2001)

Tanque equalizaccedilatildeo

De acordo com Nunes (2004) o tanque de equalizaccedilatildeo tem tambeacutem a finalidade de

homogeneizar o efluente tornando uniforme a temperatura o valor de pH a turbidez e

demais caracteriacutesticas com o auxilio de um aerador

413 Tratamento secundaacuterio

O tratamento secundaacuterio eacute constituiacutedo por processos fiacutesicos e bioquiacutemicos (aeroacutebios eou

anaeroacutebios) Trata-se da remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica biodegradaacutevel contida nos soacutelidos

dissolvidos ou finamente particulados e eventualmente oxidaccedilatildeo de nutrientes por

processos bioloacutegicos (VON SPERLING 1997)

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

21

O sistema de lodos ativados (aeroacutebio) eacute amplamente utilizado em niacutevel mundial para o

tratamento de aacuteguas residuaacuterias domeacutesticas e industriais em situaccedilotildees em que uma elevada

qualidade do efluente eacute necessaacuteria e a disponibilidade de aacuterea eacute limitada No entanto o

sistema de lodos ativados inclui um iacutendice de mecanizaccedilatildeo superior ao de outros sistemas

de tratamento implicando em operaccedilatildeo mais sofisticada Outras desvantagens satildeo o

consumo de energia eleacutetrica e a maior produccedilatildeo de lodo (VON SPERLING 1997)

Existem diversas variantes do processo de lodos ativados Dentro deste conceito tecircm-se as

seguintes divisotildees dos sistemas de lodos ativados - Divisatildeo quanto agrave idade do lodo (Lodos

ativados convencional e aeraccedilatildeo prolongada) - Divisatildeo quanto ao fluxo (Fluxo contiacutenuo e

fluxo intermitente) - Divisatildeo quanto ao afluente agrave etapa bioloacutegica do sistema de lodos

ativados (Esgoto bruto efluente de decantador primaacuterio efluente de reator anaeroacutebio e

efluente de outro processo de tratamento de esgotos)

O processo descrito a seguir eacute o processo de lodo ativado por aeraccedilatildeo prolongada de fluxo

contiacutenuo por ser o utilizado pela empresa que eacute o objeto deste estudo Os principais

processos satildeo descritos a seguir tanque de aeraccedilatildeo (reator) tanque de sedimentaccedilatildeo

(decantador secundaacuterio) recirculaccedilatildeo do lodo e descarte do lodo (VON SPERLING 1997)

Tanque de Aeraccedilatildeo (reator)

Tanque no qual a remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica eacute efetuada por reaccedilotildees bioquiacutemicas

realizadas por microrganismos aeroacutebios como bacteacuterias protozoaacuterios e fungos A base de

todo o processo bioloacutegico eacute o contato efetivo entre esses organismos e o material orgacircnico

contido nos efluentes de tal forma que esse possa ser utilizado como alimento pelos

microrganismos Os microrganismos convertem a mateacuteria orgacircnica em gaacutes carbocircnico aacutegua

e material celular (VON SPERLING 1997)

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

22

Tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) e recirculaccedilatildeo do lodo

Os tanques decantadores secundaacuterios satildeo responsaacuteveis pela separaccedilatildeo dos soacutelidos em

suspensatildeo presentes no tanque de aeraccedilatildeo permitindo a saiacuteda do efluente clarificado e o

aumento do teor de soacutelidos em suspensatildeo no fundo do decantador

Os formatos mais comuns para os decantadores secundaacuterios satildeo o retangular de fluxo

horizontal e o circular de alimentaccedilatildeo central Ambos os tanques necessitam de remoccedilatildeo

contiacutenua do lodo por meio de raspadores ou succcedilatildeo de fundo Uma visatildeo esquemaacutetica de

ambos pode ser vista nas Figuras 02 e 03 O tipo circular permite uma remoccedilatildeo contiacutenua do

lodo mais faacutecil e apresenta maior vantagem do ponto de vista estrutural devido ao efeito

anelar Por outro lado o tanque retangular permite uma maior economia de aacuterea e a

possibilidade de se utilizar paredes comuns entre tanques contiacuteguos Ambos os tanques satildeo

bastante utilizados em estaccedilotildees de meacutedio e grande porte (VON SPERLING 1997)

Figura 02 Esquema de um decantador secundaacuterio retangular (VON SPERLING 1997)

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

23

Figura 03 Esquema de um decantador secundaacuterio circular (VON SPERLING 1997)

De acordo com Von Sperling (1997) a biomassa eacute separada no decantador secundaacuterio

devido agrave sua propriedade de flocular e de sedimentar Tal se deve agrave produccedilatildeo de uma matriz

gelatinosa que permite a aglutinaccedilatildeo das bacteacuterias protozoaacuterios e outros microrganismos

responsaacuteveis pela remoccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica em flocos macroscoacutepicos Os flocos

possuem dimensotildees bem superiores agraves dos microrganismos individualmente o que facilita

sua sedimentaccedilatildeo (Figura 04)

Figura 04 Representaccedilatildeo esquemaacutetica de um floco de lodo ativado (VON SPERLING 1997)

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

24

Parte desse lodo eacute recirculado para o tanque de aeraccedilatildeo e outra parte eacute primeiramente

encaminhada para o tratamento de lodo para depois ser descartado O retorno do lodo eacute

necessaacuterio para suprir o tanque de aeraccedilatildeo com uma quantidade suficiente de

microrganismos e manter uma relaccedilatildeo alimentomicrorganismo capaz de decompor com

maior eficiecircncia o material orgacircnico (MANCUSO amp SANTOS 2003)

O efluente liacutequido oriundo do decantador secundaacuterio pode ser descartado diretamente para

o corpo receptor (VON SPERLING 1997)

Alguns fatores influenciam no processo de tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados Em

condiccedilotildees adversas pode ocorrer a morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo

da matriz gelatinosa que compotildeem o floco Os valores ideais para os seguintes paracircmentros

satildeo O valor do pH deveraacute estar entre 60 ndash 80 A temperatura adequada para o tratamento

varia entre 20ordm e 30ordmC O oxigecircnio dissolvido entre 1 e 4 ppm Relaccedilatildeo maacutessica entre os

nutrientes deve obedecer DBONP = 10051 (VON SPERLING 1997)

Deve-se destacar que a eficiecircncia de qualquer variante do processo de lodos ativados estaacute

intimamente associada ao desempenho do decantador secundaacuterio Caso haja perda de

soacutelidos no efluente final haveraacute uma grande deterioraccedilatildeo na qualidade do efluente

independentemente do bom desempenho do tanque de aeraccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

Descarte do lodo

Etapa em que acontece o descarte do lodo excedente O lodo excedente extraiacutedo do sistema

eacute dirigido para a seccedilatildeo de tratamento de lodo

No tanque de aeraccedilatildeo devido agrave entrada contiacutenua de alimento os microrganismos crescem e

se reproduzem continuamente Para manter o sistema em equiliacutebrio eacute necessaacuterio que se

retire aproximadamente a mesma quantidade de biomassa que eacute aumentada por reproduccedilatildeo

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

25

Este eacute portanto o lodo bioloacutegico excedente que pode ser extraiacutedo diretamente do reator ou

da linha de recirculaccedilatildeo (VON SPERLING 1997)

414 Tratamento terciaacuterio

A etapa de tratamento terciaacuterio geralmente eacute constituiacuteda de unidades de tratamento fiacutesico-

quiacutemico que tecircm como finalidade a remoccedilatildeo complementar da mateacuteria orgacircnica e de

compostos natildeo biodegradaacuteveis de nutrientes de poluentes toacutexicos eou especiacuteficos de

metais pesados de soacutelidos inorgacircnicos dissolvidos e soacutelidos em suspensatildeo remanescente e

de patogenias por desinfecccedilatildeo dos esgotos tratados (TELLES amp COSTA 2007)

De acordo com o grau de depuraccedilatildeo que se deseja alcanccedilar a etapa de tratamento terciaacuterio

possui diversos processos dentre eles remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos remoccedilatildeo de soacutelidos

suspensos remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos e desinfecccedilatildeo (MANCUSO amp SANTOS

2003)

Remoccedilatildeo de soacutelidos dissolvidos As principais tecnologias osmose reversa troca iocircnica

eletrodiaacutelise reversa e evaporaccedilatildeo

Remoccedilatildeo de soacutelidos suspensos As principais tecnologias macrofiltraccedilatildeo microfiltraccedilatildeo

ultrafiltraccedilatildeo nanofiltraccedilatildeo

Remoccedilatildeo de compostos orgacircnicos As principais tecnologia Ozonizaccedilatildeo e carvatildeo ativado

Desinfecccedilatildeo Os desinfetantes mais conhecidos usados na prevenccedilatildeo dos microorganismos

satildeo o cloro o ozocircnio a irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV) o iodo o permanganato de

potaacutessio a prata o dioacutexido de cloro e o peroacutexido de hidrogecircnio entre outros meios

A seguir segue a descriccedilatildeo do processo de desinfecccedilatildeo por radiaccedilatildeo UV por ser o utilizado

pela empresa que eacute o objeto deste estudo

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

26

Desinfecccedilatildeo por irradiaccedilatildeo por ultravioleta (UV)

Segundo Von Sperling (1997) devido aos reduzidos tempos de detenccedilatildeo nas unidades do

sistema de lodos ativados com relaccedilatildeo agrave remoccedilatildeo de coliformes e organismos patogecircnicos

tem-se que a eficiecircncia eacute baixa e usualmente insuficiente para atender aos requisitos de

qualidade dos corpos receptores Esta baixa eficiecircncia eacute tiacutepica tambeacutem de outros processos

compactos de tratamento de esgotos Caso necessaacuterio o efluente deve ser submetido a uma

etapa posterior de desinfecccedilatildeo Sabe-se que devido agrave boa qualidade do efluente a demanda

de cloro para desinfecccedilatildeo eacute pequena uma concentraccedilatildeo de poucos mgL de cloro ou seus

derivados eacute suficiente para eliminaccedilatildeo quantitativa de patoacutegenos em poucos minutos A

adiccedilatildeo do desinfetante natildeo tem efeito significativo sobre os custos de tratamento No

entanto deve-se sempre ter em mente os problemas potenciais dos organoclorados

(trihalometanos) resultantes da poacutes-cloraccedilatildeo Como em todo sistema de cloraccedilatildeo de

efluentes deve-se analisar a possiacutevel necessidade de se efetuar a descloraccedilatildeo para reduccedilatildeo

da concentraccedilatildeo de cloro residual em funccedilatildeo de sua toxicidade ao corpo receptor A

radiaccedilatildeo UV torna-se atraente como tratamento terciaacuterio pra unidades que utilizam o

sistema de lodos ativados em virtude do baixo teor de soacutelidos em suspensatildeo no efluente e

pela natildeo geraccedilatildeo de organoclorados e cloro residual

Poreacutem conforme observado por Daniel (1999) efluentes que apresentam turbidez natildeo

somente a concentraccedilatildeo mas tambeacutem o diacircmetro das partiacuteculas dispersas influencia na

eficiecircncia da desinfecccedilatildeo pois os soacutelidos podem proteger os microorganismos da radiaccedilatildeo

Segundo Koumlnig (1999) a inativaccedilatildeo dos microorganismos ocorre a niacutevel cromossocircmico

pois a radiaccedilatildeo atinge o DNA impedindo a sua reproduccedilatildeo normal Na dupla heacutelice da

moleacutecula de DNA os nucleotiacutedeos de cada fita se mantecircm unidos por meio de ligaccedilotildees

fracas de hidrogecircnio A radiaccedilatildeo UV eacute absorvida por estas ligaccedilotildees de hidrogecircnio

quebrando-as consequentemente fazendo com que se formem novas ligaccedilotildees entre

nucleotiacutedeos adjacentes e posteriormente moleacuteculas duplas ou diacutemeros A formaccedilatildeo de um

nuacutemero de diacutemeros suficiente impede que haja a duplicaccedilatildeo do DNA impossibilitando

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

27

assim a reproduccedilatildeo do microrganismo aleacutem de comprometer a siacutentese proteacuteica

(MONTGOMERY 1985 LEHNINGER 1995)

415Tratamento do lodo

A etapa de tratamento do lodo eacute constituiacuteda por processos fiacutesico-quiacutemicos e bioloacutegicos

Segundo Dharmappa et al (1997) o tratamento de lodo pode ser classificado em seis

grandes categorias Adensamento condicionamento desaguamento mecacircnico secagem ou

desaguamento recuperaccedilatildeo de coagulantes e disposiccedilatildeo final e reuso

Adensamento processo de aumento da concentraccedilatildeo de soacutelidos contidos no resiacuteduo para

reduzir seu volume antes da disposiccedilatildeo final ou poacutes-tratamento

Condicionamento adiccedilatildeo de um produto quiacutemico ao resiacuteduo ou alteraccedilatildeo fiacutesica de sua

natureza

Desaguamento mecacircnico similar ao adensamento esse processo envolve a separaccedilatildeo

liacutequido-soacutelidos Eacute definido como um processo para incrementar a concentraccedilatildeo de soacutelidos

do lodo em mais de 8

Secagem ou desaguamento uma extensatildeo da separaccedilatildeo liacutequido-soacutelidos aproxima-se do

adensamento e desaguamento mecacircnico Eacute definido como um processo para incrementar a

concentraccedilatildeo de soacutelidos do lodo em mais de 35

Recuperaccedilatildeo de coagulantes teacutecnica de tratamento para melhorar as caracteriacutesticas dos

soacutelidos desaguados e diminuir a concentraccedilatildeo de iacuteons metaacutelicos nos resiacuteduos A

recalcinaccedilatildeo eacute relacionada como um processo associado ao abrandamento de lodos com o

uso da cal

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

28

Disposiccedilatildeo final e reuacuteso Esta categoria inclui transporte para aterro de aacutereas

descarregamento em aterro sanitaacuterio disposiccedilatildeo em solos agricultaacuteveis e vaacuterias opccedilotildees de

reuacuteso tais como suplementaccedilatildeo de solos e fabricaccedilatildeo de tijolos

42 Sistema de tratamento de efluentes da empresa CLE Brasil

A CLE Brasil fornece o serviccedilo de tratamento de efluentes liacutequidos ao siacutetio industrial da

VEGA do SUL O sistema de tratamento de efluentes eacute de fluxo contiacutenuo possui

capacidade de tratamento de 798 msup3dia e recebe os efluentes industriais (16msup3h) e

domeacutestico (5msup3h) do siacutetio industrial da VEGA do SUL O funcionamento da estaccedilatildeo de

tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil compreende as seguintes etapas tratamento

fiacutesico-quiacutemico tratamento bioloacutegico tratamento de lodo e saiacuteda do efluente tratado Na

figura 05 um fluxograma das etapas descritas posteriormente

Figura 05 Fluxograma da estaccedilatildeo de tratamento de esgoto da empresa CLE Brasil (CLE BRASIL 2008)

421 Tratamento fiacutesico ndash quiacutemico

O processo consiste em remover os principais contaminantes quiacutemicos tais como oacuteleos e

graxas ferro e zinco oriundos do processo industrial da Vega do Sul atraveacutes do processo

de flotaccedilatildeo por ar dissolvido e separaccedilatildeo fiacutesica Cada corrente eacute recebida em tanques

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

29

diferentes e posteriormente bombeada para o sistema de tratamento fiacutesico-quiacutemico onde satildeo

tratadas com adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos gerando aacutegua clarificada e lodo que satildeo

separados por ar dissolvido A aacutegua clarificada eacute enviada para o sistema bioloacutegico para

tratamento final junto com o efluente domeacutestico O lodo gerado eacute encaminhado para aacuterea de

tratamento de lodo (CLE BRASIL 2008)

422 Tratamento bioloacutegico

O tratamento bioloacutegico da empresa eacute do tipo lodos ativados por aeraccedilatildeo prolongada

Primeiramente o efluente industrial tratado pelo sistema fiacutesico-quiacutemico juntamente com o

efluente domeacutestico gerado em todo o condomiacutenio industrial passam pelo tanque de aeraccedilatildeo

e em seguida o efluente passa por um tanque de sedimentaccedilatildeo (decantador secundaacuterio) O

resultado final eacute um efluente totalmente clarificado que ainda recebe um processo de

desinfecccedilatildeo por ultravioleta e em seguida eacute bombeado para o mar (CLE BRASIL 2008)

O tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa eacute o circular de alimentaccedilatildeo

central de fluxo horizontal e de alta taxa (Figura 06) Os dados de paracircmetros quiacutemicos e

fiacutesicos da aacutegua do sedimentador (decantador secundaacuterio) da empresa encontram-se no

Anexo I

Figura 06 Tanque decantador da empresa (Fonte CLE BRASIL 2006)

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

30

423 Saiacuteda do efluente tratado

O efluente tratado passa por um sistema de desinfecccedilatildeo por ultravioleta e atende todos os

paracircmetros da Legislaccedilatildeo Federal e Estadual dentre eles pH entre 60 e 90 temperatura

inferior a 40ordmC materiais sedimentaacuteveis ateacute 1mLL ausecircncia de materiais flutuantes DBO le

560mgL ferro soluacutevel le 15mgL e zinco total le 1mgL

424 Tratamento do lodo

O lodo gerado dos processos de tratamento fiacutesico ndash quiacutemico e bioloacutegico satildeo tratados em 2

centriacutefugas de capacidade 1msup3 cada gerando um produto com porcentagem miacutenima de

soacutelidos totais de 22 O resiacuteduo eacute encaminhado para um aterro industrial

43 Microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Conforme chave de identificaccedilatildeo do livro Manual de identificaccedilatildeo de cladoacuteceros limnicos do

Brasil (ELMOOR-LOUREIRO 1997) o organismo presente no tanque de sedimentaccedilatildeo da

induacutestria classifica-se como Moina micrura (KURZ 1874) apresentada na Figura 07

Figura 07 Moina micrura adulta (Fonte Disponiacutevel em httpedisifasufledufa024)

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

31

De acordo com Ruppert amp Barnes (1996) e informaccedilotildees contidas no site Sistema integrado

de informaccedilotildees taxonocircmicas (ITIS 2008) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

no Reino Animaacutelia Filo Artropoda Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772) Classe

Branchiopoda (LATREILLE 1817) Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951) Ordem

Diplostraca (GERSTAECKER 1866) Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902) Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850) Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

Esse microcrustaacuteceo eacute um organismo robusto de grande capacidade de crescimento e com

algumas peculiaridades capaz de proliferar-se e dominar ambientes poluiacutedos tuacuterbidos e

altamente eutrofizados (ROCHA amp GUumlNTZEL 1999) diferentemente da espeacutecie Moina

minuta que segundo Pedrozo amp Rocha (2005) eacute considerada sensiacutevel agrave poluiccedilatildeo orgacircnica

De acordo com Melo et al (2007) apesar de viver em ambientes tanto pobres quanto ricos

em nutrientes a Moina micrura consegue desenvolver grandes populaccedilotildees em ambientes

eutrofizados e com baixos teores de oxigecircnio dissolvido e baixa condutividade eleacutetrica

A Moina micrura surge geralmente nas estaccedilotildees quentes com temperatura em torno dos 27

ordmC e prefere aacuteguas com pH ao redor dos 75 (FERRAtildeO-FILHO et al 2005) Conforme

Elmoor-Loureiro (1997) esse microrganismo possui distribuiccedilatildeo cosmopolita e resiste a uma

grande variaccedilatildeo de temperatura desde os cinco ateacute os trinta e um graus Celsius

Tambeacutem a Moina micrura tolera desde uma concentraccedilatildeo quase zero de oxigecircnio dissolvido

ateacute sua supersaturaccedilatildeo quando o meio atinge niacuteveis criacuteticos dessa substacircncia o organismo eacute

capaz de sintetizar hemoglobina e tornar-se avermelhado conforme Figura 08 (LANDON

amp STASIAK 1983 ENGLE 1985)

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

32

Figura 08 Detalhe indiviacuteduos com coloraccedilatildeo vermelha (Fonte CLE BRASIL 2006)

Os cladoacuteceros possuem apecircndices respiratoacuterios nas patas e o transporte de oxigecircnio resulta da

presenccedila de hemoglobina na hemolinfa A hemoglobina carrega oxigecircnio e tambeacutem exerce

papel vital no transporte de dioacutexido de carbono e iacuteons de hidrogecircnio sendo uma proteiacutena

alosteacuterica (regulada por modificaccedilotildees natildeo covalentes) As proteiacutenas alosteacutericas satildeo sensiacuteveis

reguladores do metabolismo porque ao se ligarem a determinados metaboacutelicos celulares sua

atividade sofre grandes alteraccedilotildees (LEHNINGER NELSON amp COX 1995) A afinidade

hemoglobina ndash oxigecircnio eacute afetada por variaccedilotildees de pH O efeito Bohr descreve que a acidez

estimula a liberaccedilatildeo de oxigecircnio ou seja quanto mais alto o pH maior a afinidade

hemoglobina - oxigecircnio (PERES 2008)

Conhecidas vulgarmente por pulgas da aacutegua a Moina micrura tem um tamanho que natildeo

ultrapassa o 1 mm Esses microcrustaacuteceos planctocircnicos atuam na cadeia alimentar aquaacutetica

como consumidores primaacuterios entre os metazoaacuterios alimentando-se principalmente por

filtraccedilatildeo de material orgacircnico particulado e algas unicelulares (KERSTING et al 1973)

Segundo Pagano (2008) aceitam uma ampla gama de tamanhos de partiacuteculas de fitoplacircncton

variando de pequenas unicelulares como Clorella sp (2-4 microm diacircmetro equivalente esfeacuterico

ESD) ateacute grandes como Coelastrum reticulatum (20-40 microm ESD)

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

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BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

33

O tipo de alimento e sua abundacircncia afetam a taxa de reproduccedilatildeo da Moina micrura (OVIE

2002 EPA 2002) bem como a densidade de cultivo (MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO et al

2007)

Segundo Ovie e Egborge (2002) um resultado oacutetimo de crescimento populacional para a

Moina micrura foi observado quando alimentada com uma densidade de 15 x 106

celulasmL de micro algas da espeacutecie Scenedesmus subspicatus

De acordo com Macedo e Pinto-Coelho (2000) os iacutendices corpoacutereos maacuteximos de lipiacutedio da

Moina micrura foram atingidos de 3 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Scenedesmus quadricauda e de 2 a 5 dias de cultivo quando alimentada com a microalga

Ankistrodesmus gracilis

Em condiccedilotildees ambientais favoraacuteveis reproduz-se por partenogecircnese originando apenas

fecircmeas partenogecircnicas e que satildeo clones das matildees O periacuteodo da primeira maturaccedilatildeo eacute cerca

de 4 dias apoacutes o nascimento as seguintes maturaccedilotildees tecircm duraccedilatildeo meacutedia de 2 dias Cada

desova gera um total de 4 a 22 ovos podendo cada fecircmea desovar de 2 a 6 vezes por vida A

Moina micrura apresenta dessa maneira uma expectativa de vida em torno de 15 dias

(ROTTMANN et al 2003)

Conforme Macedo e Pinto-Coelho (2000) o gecircnero Moina possui um ciclo de vida mais

curto do que o gecircnero Daphnia Macedo e Pinto-Coelho (2000) e Sipauba-Tavares e

Bacghion (2002) realizaram experimentos com Moina micrura verificando longevidade de

cerca de 6 dias

Caso a condiccedilatildeo se torne desfavoraacutevel o organismo produz ovos de resistecircncia e tambeacutem

estaacutegios de diapausa atraveacutes de reproduccedilatildeo sexuada como estrateacutegia para garantir a

sobrevivecircncia no ambiente e para assegurar a diversidade geneacutetica (FRYER 1996)

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

34

Os microrganismos apresentam variaccedilotildees sazonais da populaccedilatildeo ao longo das estaccedilotildees do

ano e quando surgem em um sistema resultam em baixos iacutendices de diversidade especiacutefica

principalmente nos periacuteodos de seca (MELO et al 2007) Pode ser utilizada como

bioindicador das caracteriacutesticas limnoloacutegicas dos ecossistemas em que satildeo encontradas

(PEDROZO amp ROCHA 2005)

Segundo Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) uma densidade populacional baixa que natildeo

compromete o crescimento para a Moina micrura foi de 33 a 100 indiviacuteduos por litro Poreacutem

em pequenos volumes de 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no

cultivo

Os organismos aquaacuteticos em situaccedilotildees extremas normalmente apresentam inibiccedilatildeo de seus

ciclos reprodutivos Poreacutem segundo Finkler (2002) pode haver um estiacutemulo compensatoacuterio

no sistema reprodutivo do organismo Daphnia magma quando este eacute exposto a ambientes

desfavoraacuteveis Tal fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de perigo) que estes

organismos sofrem quando expostos a certos ambientes

44 Problemaacutetica

Uma problemaacutetica apontada no relatoacuterio de processos da empresa CLE BRASIL LTDA

responsaacutevel pelo tratamento de efluente da induacutestria Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal foi

a presenccedila de microcrustaacuteceo Moina micrura no tanque de decantaccedilatildeo Na figura 09 a regiatildeo

avermelhada na superfiacutecie da aacutegua indica a presenccedila do microcrustaacuteceo (CLE BRASIL

2006)

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

35

Figura 09 Superfiacutecie do decantador com presenccedila do microcrustaacuteceo (Fonte CLE BRASIL 2006)

Sabe-se que diversos fatores satildeo controladores da abundacircncia e riqueza zooplanctocircnica

(estrateacutegias e disponibilidade alimentar predaccedilatildeo competiccedilatildeo aporte de nutrientes estrutura

teacutermica e circulaccedilatildeo) e que as mudanccedilas no clima associadas agraves regras operacionais

diferenciadas (que alteram a vazatildeo do efluente volume e consequentemente o tempo de

retenccedilatildeo das aacuteguas do reservatoacuterio) tecircm um papel decisivo na dinacircmica da comunidade

(COELHO-BOTELHO 2003)

Haacute casos em que uma comunidade de microrganismos encontrando o ambiente ideal pode

se proliferar e gerar alta densidade Organismos que apresentam mobilidade na coluna da

aacutegua quando em alta densidade causam um turbilhonamento da aacutegua afetando o processo

de clarificaccedilatildeo do tanque decantador

A presenccedila e proliferaccedilatildeo descontrolada desse organismo no tanque decantador prejudica a

sedimentaccedilatildeo do lodo causando um aumento da turbidez e um maior arraste dos flocos

(CLE BRASIL 2006)

De acordo com dados do relatoacuterio de processo CLE Brasil 2006 na presenccedila do organismo

os valores de turbidez subiram Estabelecendo por vezes uma concentraccedilatildeo de soacutelidos

sedimentaacuteveis em suspensatildeo acima do aceitaacutevel no efluente dessa empresa lanccedilado no corpo

receptor segundo legislaccedilatildeo Estadual e Federal

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

36

45 Legislaccedilatildeo

Prevista na resoluccedilatildeo do CONAMA n ordm 357 (BRASIL 2005) que determina que substacircncias

que produzem odor ou turbidez devem estar virtualmente ausentes bem como a legislaccedilatildeo

estadual que atraveacutes do Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 regulamenta dispositivos

da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade

Ambiental que determina ausecircncia de materiais flutuantes visiacuteveis (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981)

Pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado natildeo

deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL

1981)

46 Toxicologia Ambiental

A toxicologia ambiental eacute a aacuterea da ciecircncia da toxicologia que tem como objetivo estudar os

efeitos prejudiciais causados por substacircncias ou compostos presentes no meio ambiente

(aacutegua ar e solo) podendo estes ser de natureza quiacutemica fiacutesica ou bioloacutegica Eacute uma ciecircncia

multidisciplinar que envolve aacutereas como quiacutemica fiacutesica matemaacutetica biologia geneacutetica

microbiologia fisiologia ciecircncias da aacutegua e engenharias (SETAC 2008)

A ecotoxicologia tem evoluiacutedo recentemente como uma extensatildeo da toxicologia ambiental

relaciona-se aos efeitos toacutexicos de agentes quiacutemicos e fiacutesicos sobre os organismos vivos

especialmente as populaccedilotildees e comunidades que habitam ecossistemas definidos o que inclui

as vias de transferecircncia daqueles agentes e suas interaccedilotildees com o ambiente A toxicologia

tradicional trata dos efeitos toacutexicos sobre organismos individualmente a ecotoxicologia

estuda o impacto sobre as populaccedilotildees de organismos vivos ou sobre ecossistemas Eacute possiacutevel

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

37

um evento ambiental que exerccedila efeitos graves sobre organismos individuais natildeo apresentar

impacto importante sobre populaccedilotildees ou sobre um ecossistema Esta afirmaccedilatildeo eacute plenamente

explicada nos fundamentos da toxicologia tradicional segundo os quais a resposta

toxicoloacutegica eacute diretamente proporcional agrave dose ou agrave concentraccedilatildeo ao tempo de exposiccedilatildeo e

agraves caracteriacutesticas metaboacutelicas do organismo estudado (MATIAS 2005)

A ecotoxicologia revela atraveacutes de ensaios com mateacuteria viva efeitos agudos ou crocircnicos

produzidos por substacircncias quiacutemicas (KNIE amp LOPES 2004)

A toxicidade aguda segundo Matias (2005) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um curto espaccedilo

de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose uacutenica de uma substacircncia Em geral eacute o primeiro

estudo realizado sobre uma substacircncia quando natildeo se tem nenhuma noccedilatildeo ou somente noccedilatildeo

teoacuterica muito restrita sobre a substacircncia a ser estudada O objetivo de um teste de toxicidade

aguda eacute de determinar a concentraccedilatildeo de determinada substacircncia ou o niacutevel de um agente

(temperatura pH dureza) que produz um efeito deleteacuterio em um grupo de organismos-teste

durante um curto espaccedilo de tempo sob condiccedilotildees ambientais controladas (RAND WELLS amp

MCCARTY 1995)

A toxicidade crocircnica segundo Rand et al (1995) eacute a manifestaccedilatildeo de um efeito em um longo

espaccedilo de tempo apoacutes administraccedilatildeo de uma dose subletal de uma substacircncia Satildeo testes que

permitem avaliar os possiacuteveis efeitos adversos de uma amostra sob condiccedilotildees de longo tempo de

exposiccedilatildeo a concentraccedilotildees subletais O teste de toxicidade crocircnica expotildee o organismo-teste ao

agente toacutexico durante todo eou parte do seu ciclo de vida incluindo estaacutegios sensiacuteveis do

organismo

47 Qualidade da aacutegua

471 Paracircmetro Potencial hidrogeniocircnico (pH)

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

38

Designado pelo bioquiacutemico dinamarquecircs Soumlren Soumlrensen em 1909 o pH da aacutegua eacute uma

escala que serve para indicar a concentraccedilatildeo de iacuteons H+ em soluccedilotildees aquosas Apresenta uma

escala de variaccedilatildeo de 0 a 14 Chamado de potencial hidrogeniocircnico da aacutegua o pH eacute obtido

pela seguinte foacutermula pH = -log [H+] Na temperatura de 25 ordmC a aacutegua pura apresenta pH

igual a 70 (FELTRE 2005)

O conceito de pH foi desenvolvido a partir de um entendimento cabal das substacircncias aacutecidas

e baacutesicas Em 1887 o quiacutemico sueco Svante August Arrhenius anunciou sua teoria da

ionizaccedilatildeo da aacutegua Arrhenius definia os aacutecidos como substacircncias hidrogenadas que em

soluccedilatildeo aquosa se ionizam dando iacuteons hidrogecircnio (H+) e as bases como substacircncias

hidroxiacutelicas que em soluccedilatildeo aquosa originam iacuteons hidroxila (OH-) Com o passar do tempo a

teoria de Arrhenius revelou-se incompleta para explicar novos fatos observados Por

exemplo a amocircnia NH3 apesar de natildeo ser uma substacircncia hidroxiacutelica quando adicionada

em aacutegua produz iacuteons hidroxila Em 1923 o quiacutemico dinamarquecircs J N Broumlnsted e o quiacutemico

inglecircs J M Lowry independentemente lanccedilaram a mesma teoria em que um aacutecido eacute uma

substacircncia que pode doar um proacuteton (H+) e uma base eacute uma substacircncia que pode aceitar um

proacuteton (FELTRE 2005)

O pH pode ser determinado pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica aacutecido-base mediante um

indicador para evidenciar o ponto de equivalecircncia ou atraveacutes de um peagocircmetro (APHA

AWWA amp WPCF 2005)

Conforme Arana (2004) o pH eacute um paracircmetro muito especial em ambientes aquaacuteticos

podendo ser a causa de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos O metabolismo de qualquer

sistema bioloacutegico eacute altamente dependente do pH Valores letais de acidez e alcalinidade de

(pH 4 e pH 11) tecircm sido reportados para organismos aquaacuteticos

O potencial hidrogeniocircnico da aacutegua estaacute tambeacutem relacionado a uma seacuterie de fenocircmenos

quiacutemicos como por exemplo 1) O pH alcalino apresenta uma menor percentagem de

amocircnia natildeo ionizada comparado com o pH aacutecido para a mesma temperatura 2) O pH

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

39

alcalino apresenta todos os metais exceto os alcalinos e alcalinos terrosos quelados em

forma de bases insoluacuteveis 3) O pH aacutecido favorece a reduccedilatildeo de sulfatos e outros compostos

oxidados do enxofre atraveacutes das bacteacuterias anaeroacutebias em iacuteons sulfetos que reagem com

protons (H+) e formam aacutecido sulfiacutedrico H2S (ARANA 2004)

Assim a alteraccedilatildeo do pH da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel a ponto

de comprometer a sobrevivecircncia da Moina micrura ou a sua taxa reprodutiva pode ser uma

alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no tratamento de

efluente dessa empresa CLE Brasil Desde que natildeo confronte os limites de pH 60 a pH 90

estabelecidos pela legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 referentes agrave

Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) e

tambeacutem os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados que segundo

Von Sperling (1997) variam de 60 a 80

472 Paracircmetro Dureza

A dureza da aacutegua eacute causada principalmente pela presenccedila de sais de caacutelcio e magneacutesio de

modo que os iacuteons levados em consideraccedilatildeo na mediccedilatildeo satildeo os de caacutelcio (Ca2+) e magneacutesio

(Mg2+) por vezes tambeacutem outros metais como o zinco (Zn2+) estrocircncio (Sr2+) ferro (Fe2+ ou

Fe3+) mangacircnes (Mn+2) ou alumiacutenio (Al3+) podem ser levados em conta na afericcedilatildeo da

dureza Os cations Fe+3 e Al+3 formam produtos muito insoluacuteveis de modo que a dureza

produzida por eles eacute quase despreziacutevel

A dureza eacute composta de duas partes a dureza temporaacuteria e a dureza permanente A dureza

temporaacuteria eacute gerada pela presenccedila de carbonatos (CO3ndash2) e bicarbonatos (HCO3

ndash) pode ser

eliminada por meio de fervura da aacutegua A dureza permanente eacute devida a cloretos (Clndash )

nitratos (NO3 ndash) silicatos (SiO3

ndash2) e sulfatos (SO4 ndash2) e natildeo eacute suscetiacutevel agrave fervura Pela fervura

da aacutegua ocorre a liberaccedilatildeo de gaacutes carbocircnico (CO2) pela reaccedilatildeo 2 HCO3-2 rarr 2 H+ + CO3

-2

+ CO2 O CO 3 2 - reage com os iacuteons Ca+ 2e Mg+2 para formar os carbonatos de caacutelcio e

magneacutesio insoluacuteveis que precipitam causando o abrandamento da aacutegua (APHA AWWA amp

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

40

WPCF 2005) O termo dureza total ou dureza geral da aacutegua eacute expresso pela somatoacuteria da

dureza temporaacuteria e da permanente (SAWYER amp MCCARTY 2003) Em funccedilatildeo do grau de

dureza podemos classificar as aacuteguas conforme Tabela 02

Tabela 02 Classificaccedilatildeo das aacuteguas quanto agrave dureza (APHA AWWA amp WPCF 2005)

Dureza em CaCO3 (mgL)

Tipo de Dureza

Ateacute 75 Branda 75 ndash 150 Moderadamente duras 150 ndash 300 Duras gt 300 Muito duras

A dureza pode ser determinada pelo meacutetodo da titulaccedilatildeo volumeacutetrica em pH baacutesico com

adiccedilatildeo de EDTA mediante um corante negro eriocromo T Eacute medida usualmente em unidades

de concentraccedilatildeo partes por milhatildeo mgfraslL de carbonato de caacutelcio (CaCO3) (APHA AWWA

amp WPCF 2005)

De acordo com Mac-Quhae et al (2007) o gecircnero Moina apresenta preferecircncia por aacuteguas

mais duras em um valor de dureza ao redor de 10mg CaCO3fraslL a toxicidade sobre a Moina

macropoda eacute maior do que em aacuteguas com dureza ao redor de 160mg CaCO3fraslL

A alteraccedilatildeo da dureza da aacutegua do tanque de decantaccedilatildeo para um valor intoleraacutevel

comprometendo este a sobrevivecircncia desta espeacutecie (Moina micrura) ou a taxa reprodutiva

pode ser uma alternativa simples e eficaz para o controle desse microcrustaacuteceo presente no

tratamento do efluente dessa empresa uma vez que a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo

soacute com a manutenccedilatildeo do exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas

tambeacutem com a taxa reprodutiva dos crustaacuteceos (ROTTMANN et al 2003)

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

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ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

41

5 MATERIAL E MEacuteTODOS

51 Obtenccedilatildeo dos organismos

Os organismos da espeacutecie Moina micrura (KURZ 1874) utilizados neste trabalho foram

provenientes do tanque sedimentador (decantador secundaacuterio) do sistema de tratamento de

efluentes da empresa CLE BRASIL LTDA fornecedora de utilidades e prestadora de

serviccedilos de gestatildeo de resiacuteduos e efluentes controlada acionariamente pelo Grupo VEOLIA

Environnement Estaacute localizada em Satildeo Francisco do Sul no litoral norte do estado de Santa

Catarina - Brasil inserida no complexo industrial Vega do Sul ndash Grupo ArcelorMittal na

Rodovia BR-280 km 11 ndash Morro Grande como mostra a Figura 10 (CLE BRASIL 2008)

Figura 10 Localizaccedilatildeo CLE Brasil (Fonte CLE BRASIL 2008)

A CLE Brasil eacute responsaacutevel pela central de muacuteltiplas utilidades no complexo industrial

Vega do Sul fornecendo serviccedilos como energia ciclo completo de aacutegua gases industriais

ar comprimido e gerenciamento completo dos resiacuteduos industriais O empreendimento

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

42

industrial da CLE Brasil conta com as certificaccedilotildees das seacuteries ISO 9001 14001 e OHSAS

18001 (CLE BRASIL 2008)

511 Classificaccedilatildeo

Com auxilio de um microscoacutepio e chave de identificaccedilatildeo presente no livro Manual de

identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Limnicos do Brasil de Elmoor-Loureiro (1997) o organismo foi

analisado e a espeacutecie foi confirmada Os apecircndices articulados da Moina micrura que podem

ser observados na figura 11 satildeo utilizados para chave de identificaccedilatildeo

Figura 11 Imagem com ampliaccedilatildeo de 40 vezes da Moina micrura (Fonte CLE BRASIL 2006)

De acordo com Ruppert e Barnes (1996) a Moina micrura eacute classificada taxonomicamente

Filo Artropoda

Subfilo Crustacea (BRUumlNNICH 1772)

Classe Branchiopoda (LATREILLE 1817)

Subclasse Phylopoda (PREUSS 1951)

Ordem Diplostraca (GERSTAECKER 1866)

Subordem Cladocera (LITREILLE 1829)

Infraordem Anomopoda (STEBBLING 1902)

Famiacutelia Moinidae (GOULEN 1868)

Gecircnero Moina (BAIRD 1850)

Espeacutecie Micrura (KURZ 1874)

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

43

52 Descriccedilatildeo dos experimentos

O experimento foi realizado no Laboratoacuterio de Toxicologia Ambiental (LABTOX) do

Departamento de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental (ENS) da Universidade Federal de Santa

Catarina (UFSC)

O ambiente de cultura onde se realizou os experimentos foi uma estufa climatizada com

luminosidade de 1000 lux com fotoperiacuteodo de 16 horas luz - 8 horas escuro com

temperatura da aacutegua de 27 plusmn 2 0C controlada diariamente sem aeraccedilatildeo

O meio de cultivo utilizado foi a aacutegua do proacuteprio decantador Para evitar possiacuteveis

interferecircncias nos resultados do experimento em decorrecircncia da presenccedila de ovos a aacutegua foi

filtrada utilizando-se tela de 50 microm

A aacutegua foi transportada por meio de bombonas (recipientes plaacutesticos de 20 litros) e

caracterizada quimicamente atraveacutes da anaacutelise dos paracircmetros de pH e dureza conforme

metodologia descrita posteriormente Os valores obtidos foram usados como controle nos

experimentos Dados de pH e dureza obtidos pela empresa ao longo de onze dias no tanque

decantador (Anexo I) foram utilizados para determinar a amplitude dos valores na anaacutelise de

dureza

Durante a aclimataccedilatildeo e durante o experimento a alimentaccedilatildeo da Moina micrura foi

fornecida diariamente com algas unicelulares da espeacutecie Scenedesmus subspicatus com

densidade estimada de 106 ceacutelulasmL de uma cultura produzida no laboratoacuterio LABTOX ndash

ENSUFSC cultivadas de acordo com as recomendaccedilotildees da norma ABNT NBR-13373

(ABNT 2005)

Primeiramente os indiviacuteduos que chegaram do tanque de decantaccedilatildeo da empresa foram

aclimatados em dois beacutequeres de vidro de 1L cada durante dois dias Cada beacutequer continha

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

44

500 mL de aacutegua de cultivo com uma densidade de 40 indiviacuteduos por litro Apoacutes o periacuteodo de

aclimataccedilatildeo os experimentos para verificar a influecircncia do pH e da dureza sobre o nuacutemero

total de indiviacuteduos longevidade e total de desovas por fecircmea foram realizados da seguinte

maneira (Figura 12)

Figura 12 Esquema geral metodologia

Com o auxiacutelio de uma pipeta foi colocado um neonato em cada unidade experimental Cada

unidade experimental foi desenvolvida em um beacutequer de vidro com capacidade de 50 mL

com 30 mL com aacutegua do decantador para controle e suas respectivas concentraccedilotildees (pH ou

dureza) testadas Apoacutes a primeira desova por reproduccedilatildeo partenogeneacutetica os filhotes eram

quantificados e descartados com o auxiacutelio de uma pipeta e um filtro tela de 50 microm para

retomada da aacutegua agrave unidade experimental Na seguinte desova o processo se repetiu e assim

sucessivamente Diariamnete a aacutegua de evaporaccedilatildeo dos experimentos era reposta com agua

deionizada

As unidades experimentais com densidade de 1 indiviacuteduo por recipiente de 30mL foram

dispostas aleatoriamente para cada variaacutevel testada O tempo dos experimentos foi

estabelecido em dez dias em razatildeo da longevidade do organismo (MACEDO amp PINTO-

COELHO 2000 SIPAUBA-TAVARES amp BACGHION 2002 ROTTMANN et al 2003)

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

45

Fatores quiacutemicos da aacutegua pH e dureza foram testados mantendo-se as mesmas metodologias

anteriores com cada variaacutevel sendo testada separadamente

Primeiramente um experimento preliminar de pH foi realizada utilizando cinco valores dessa

variaacutevel (40 50 60 70 80 90) com trecircs repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 13

Utilizando o valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

e as concentraccedilotildees restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com

bureta digital de aacutecido cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar

respectivamente Apenas a primeira desova foi avaliada Essa anaacutelise preliminar foi

planejada para confirmar natildeo soacute o tempo meacutedio de vida da Moina micrura deste organismo

baseado na literatura mas tambeacutem para identificar os valores de pH que seriam utilizados no

experimento baseado na legislaccedilatildeo estadual e na coagulaccedilatildeo e floculaccedilatildeo do efluente O pH

foi medido com aparelho peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

Figura 13 Diferentes pHs utilizando trecircs reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Posteriormente para anaacutelise do pH o experimento foi realizado utilizando trecircs valores desta

variaacutevel (50 70 90) com dez repeticcedilotildees cada como mostrado na Figura 14 Utilizando o

valor 70 como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa) e as

restantes foram obtidas adicionando volumes de soluccedilotildees (002N) com bureta digital de aacutecido

cloridrico e hidroacutexido de soacutedio para acidificar e alcalinizar respectivamente O pH foi

medido com aparelho de peagocircmetro modelo AT 310 ndash Alpha Kit

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

46

Figura 14 Diferentes pHs utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de dureza o experimento foi realizado utilizando quatro concentraccedilotildees desta

variaacutevel (30 65 130 260mg CaCO3L) com dez repeticcedilotildees cada utilizando o valor de

130mg CaCO3L como controle (aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa)

como mostrado na Figura 15 As concentraccedilotildees de valores 30 e 65mg CaCO3L foram

obtidas diluindo-se volumes predeterminados da aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo

da empresa com aacutegua deionizada A concentraccedilatildeo de valor 260mg CaCO3L foi obtida

dissolvendo-se quantidades de sais de magneacutesio e caacutelcio em volumes predeterminados da

aacutegua proveniente do tanque de decantaccedilatildeo da empresa Medidos em balanccedila de precisatildeo o

sulfato de magneacutesio heptahidratado (MgSO47H2O) e cloreto de caacutelcio dihidratado

(CaCl22H2O) foram adicionados na proporccedilatildeo adequada ao cultivo de cladoacuteceros conforme

KNIE e LOPES (2004) Para todas as quatro concentraccedilotildees testadas o valor de pH foi de 70

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

47

Figura 15 Diferentes durezas em mgL de CaCO3 utilizando dez reacuteplicas contendo um organismo por reacuteplica

Para anaacutelise de longevidade as fecircmeas vivas foram quantificadas por tratamento um dia

antes da uacuteltima desova

Os valores de dureza foram medidos por titulaccedilatildeo volumeacutetrica com EDTA segundo os

livros Standard methods for the examination of water and wastewater (APHA AWWA

WPCF 2005) e Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua (BRASIL 2006) com algumas

modificaccedilotildees presente no Anexo II

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

48

53 Anaacutelises estatiacutesticas

Os dados gerados foram analisados por meacutetodos estatiacutesticos com o auxiacutelio do programa

Statistica 80 (Stat Soft Inc) Para verificar se houve diferenccedila entre as medias geradas por

tratamento primeiramente foi aplicado a Anaacutelise de Variacircncia (ANOVA) e posteriormente

nos casos em que houve diferenccedila significativa entre os tratamentos o teste de Tukey foi

aplicado para a comparaccedilatildeo das meacutedias adotando niacutevel de significacircncia de 5

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

49

6 RESULTADOS E DISCUSSAtildeO

61 Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas do efluente

As anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas do efluente constataram um pH de 70 e dureza de 130mg

CaCO3L valores utilizados como controle nos experimentos

Dados obtidos ao longo de onze dias no tanque decantador da empresa (anexo I) mostraram

um valor meacutedio de pH de 67 (plusmn 023) e um valor meacutedio de dureza de 200 (plusmn 86)

O valor de pH favoraacutevel para a Moina micrura segundo Ferratildeo-Filho et al (2005) eacute ao redor

de 75 E o gecircnero Moina possui preferecircncias por aacuteguas mais duras (MAC-QUHAE et al

2007) Ou seja as caracteristicas quiacutemicas (pH e dureza) do efluente da empresa satildeo ideais

para a proliferaccedilatildeo do microrganismo Moina micrura

62 Experimento preliminar da influecircncia do pH no nascimento de indiviacuteduos gerados

por fecircmeas para primeira desova

Para estabelecer um intervalo de pH para a realizaccedilatildeo do teste definitivo foi realizado um

experimento preliminar Neste observou-se a mortalidade dos organismos nas trecircs reacuteplicas

para pH de valor 40 apoacutes 24 horas de exposiccedilatildeo Apoacutes dois dias de experimento houve

nascimentos (desovas) nas amostras com pH = 9 reacuteplicas A e B pH = 8 reacuteplicas B e C e

pH = 6 reacuteplica A e pH = 5 reacuteplica A No quarto dia houve nascimento na amostras com pH

= 9 reacuteplica C pH = 7 reacuteplicas A B e C pH = 6 reacuteplicas B e C e pH = 5 reacuteplica C No

quarto dia houve mortalidade na amostra com pH = 6 reacuteplica C A tabela 3 apresenta os

resultados do estudo preliminar para uma semana de experimento

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

9 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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ABNT NBR 13373 Ecotoxicologia aquaacutetica ensaio de toxicidade crocircnica com

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BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

50

Tabela 03 Resultados do experimento preliminar da influecircncia de pH no nascimento (primeira desova) de indiviacuteduos Valores de pH

Reacuteplicas 4 5 6 7 8 9 A 0 14 35 54 32 67 B 0 5 14 35 26 56 C 0 4 23 20 55 26 Meacutedia 000 767 2400 3633 3767 4967

Dsv Pdr 0 550 1053 1703 1530 2122

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre a meacutedia do

tratamento pH = 9 que foi superior e diferente significativamente do tratamento pH = 5 que

foi o inferior As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 satildeo consideradas

iguais e a meacutedia do tratamento de valor pH = 80 eacute considerada igual agraves meacutedias dos

tratamentos de valores de pH = 6 e pH = 7 segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea como mostrado na Tabela 04

Tabela 04 Resultados do experimento preliminar de pH ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a b 5 766

a b c 6 2400 a b c 7 3633 b c 8 3766

c 9 4966

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade O resultado deste estudo estaacute de acordo

com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa de muitos

fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos e tecircm sido reportados valores letais de acidez e

alcalinidade de pH 4 e pH 11 respectivamente para organismos aquaacuteticos Um dos motivos

dessa mortalidade estaria relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo

Peres (2008) quanto mais alto o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

51

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os limites ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 Outra difuculdade seria que

segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 o efluente lanccedilado

natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash

BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para a correccedilatildeo do pH do

efluente antes do despejo no corpo receptor

63 Experimento de pH

Analisando os resultados dos experimentos preliminares para compor o teste definitivo

optou-se pela utilizaccedilatildeo dos valores de pH 5 7 e 9 com dez reacuteplicas para cada valor de pH

Apoacutes a exposiccedilatildeo observou-se a mortalidade nos seguintes tratamentos pH = 5 (um

organismo) e pH = 9 (um organismo) no quarto dia pH = 5 (morte de trecircs organismos) e pH

= 7 (um organismo) no sexto dia pH = 5 (morte de um organismo) no oitavo dia pH = 5

(morte de um organismo) no nono dia e a morte de todos os organismos no deacutecimo dia A

primeira desova ocorreu no quarto dia do experimento e a uacuteltima desova no nono dia de

experimento num total de cinco desovas por fecircmea Os resultados do nuacutemero total de

indiviacuteduos gerados por fecircmea encontram-se na Tabela 05 e os dados do experimento

encontram-se no anexo II Tabela 05 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 71 80 70 B 71 77 67 C 89 89 95 D 88 74 87 E 63 26 87 F 0 89 81 G 34 73 92 H 52 72 74 I 15 66 72 J 21 49 0 Meacutedia 505 695 725

Dsv Pdr 314 192 272

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

52

631 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero total de indiviacuteduos

gerados por fecircmea Como mostrado na Tabela 06

Tabela 06 Resultados experimento de pH ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 505 a 7 695 a 9 725

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

retardar a taxa de proliferaccedilatildeo que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de indiviacuteduos gerados por fecircmeas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar

associado ao estresse (sinal de perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a

ambientes com pH baixo emitindo um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de

indiviacuteduos acima da normalidade para aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie

Esse fato jaacute foi observado por Finkler (2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo

no decantador poderia induzir agrave proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo

natildeo desejada

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

53

632 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de pH os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 35

desovas para pH = 5 49 desovas para pH = 7 e 45 desovas para pH = 9 poreacutem a morte do

indiviacuteduo da unidade experimental J9 antes da primeira desova contribui para a discrepacircncia

dos dados Observou-se tambeacutem que para um pH = 7 houve o menor desvio padratildeo dos

tratamentos Os dados de nuacutemero de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos

de pH encontram-se na Tabela 07 Tabela 07 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de pH Reacuteplicas 5 7 9

A 5 5 5 B 5 5 5 C 5 5 5 D 5 5 5 E 5 5 5 F 0 5 5 G 2 4 5 H 3 5 5 I 2 5 5 J 3 5 0 Meacutedia 35 49 45

Dsv Pdr 17 03 15

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos pH = 5 pH = 7 e pH = 9 As meacutedias dos tratamentos de valores de pH = 5 pH =

7 e pH = 9 satildeo consideradas iguais segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais

por fecircmea como mostrado na Tabela 08 Tabela 08 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (pH) Meacutedias a 5 35 a 7 49 a 9 45

Podendo dessa maneira ter ocorrido algum tipo de interferecircncia experimental como por

exemplo a adiccedilatildeo de alimento poderia ter levado a um ajuste dos valores de pH das unidades

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

54

experimentais para um mesmo patamar ou o aparecimento de machos no cultivo poderia

iminuir o nuacutemero de desovas que de acordo com Martiacutenez-Jeroacutenimo et al (2007) em

pequenos volumes 30 a 60 mL pode-se observar o aparecimento de machos no cultivo Dessa

forma os valores de pH das unidades experimentais permaneceram estaacuteveis e natildeo ocorreu o

aparecimento de machos concluiacutemos portanto que o pH natildeo tem influecircncia significativa no

nuacutemero de desovas No entanto esse fato bioloacutegico pode estar associado ao estresse (sinal de

perigo) que esses organismos sofrem quando expostos a ambientes com pH baixo emitindo

um sinal bioloacutegico de perigo induzindo agrave geraccedilatildeo de indiviacuteduos acima da normalidade para

aumentar a probabilidade de manutenccedilatildeo da espeacutecie Esse fato jaacute foi observado por Finkler

(2002) Nesse contexto a manutenccedilatildeo de um pH baixo no decantador poderia induzir agrave

proliferaccedilatildeo dos cladoacuteceros para a primeira geracatildeo situaccedilatildeo natildeo desejada

633 Resultados para longevidade por tratamento

No deacutecimo dia do experimento a quantidade de indiviacuteduos vivos por tratamento foi 5

indiviacuteduos para pH = 5 8 indiviacuteduos para pH = 7 e 9 indiviacuteduos para pH = 9 Esses

resultados podem ser observados na Tabela 09

Tabela 09 Resultados experimento de pH ndash nuacutemero de organismos vivos

Tratamentos Nuacutemeros de organismos vivos

5 5

7 8

9 9

Os resultados mostraram que o pH teve influecircncia para a longevidade Foi observado que

para as amostras com pH= 5 ao fim do experimento sobreviveram apenas 5 organismos

(50 do total exposto) diferentemente das amostras com pH = 7 e pH = 9 onde

remanesceram 8 e 9 organismos respectivamente

Para um valor crescente de pH o efeito sobre a mortalidade foi menor mostrando que o pH

apresenta uma relaccedilatildeo crescente com a longevidade Desta maneira o resultado deste estudo

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

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BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

55

estaacute de acordo com Arana (2004) que afirma que o pH eacute um paracircmetro que pode ser a causa

de muitos fenocircmenos quiacutemicos e bioloacutegicos Um dos motivos dessa mortalidade estaria

relacionado com a inibiccedilatildeo do transporte do oxigecircnio segundo Peres (2008) quanto mais alto

o pH maior a afinidade hemoglobina oxigecircnio

Poreacutem um valor baixo de pH que comprometa a proliferaccedilatildeo do organismo Moina micrura

pode causar a desestruturaccedilatildeo do floco no tanque sedimentador (decantador secundaacuterio)

devido agrave morte dos microrganismos responsaacuteveis pela formaccedilatildeo da matriz gelatinosa que

compotildeem o floco Segundo Von Sperling (1997) os valores ideais de pH no tratamento

bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na faixa de 60 a 80 (VON SPERLING 1997)

Outra difuculdade seria que segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho

de 1981 o efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90

(SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) implicando em gastos com produtos quiacutemicos para

a correccedilatildeo do pH do efluente antes do despejo no corpo receptor

64 Experimento de dureza

Para o experimento de dureza foram definidos quatro valores de dureza com dez reacuteplicas

cada baseado nos valores de dureza existente (Anexo I) Para todos os valores de dureza

testada o pH dos tratamentos foi fixo em 70 valor proacuteximo do comumente encontrado no

tanque decantador da empresa Durante a exposiccedilatildeo observou-se no quarto dia de

experimento a morte de cinco organismos na amostra com dureza de 30mg CaCO3L de trecircs

organismos na amostra com dureza de 65mg CaCO3L e de um organismo na amostra com

dureza de 260mg CaCO3L dos quais o uacutenico a desovar antes da morte foi o organismo na

amostra com dureza 260mg CaCO3L Observou-se tambeacutem a morte de todos os organismos

no seacutetimo dia A primeira desova ocorreu no quarto dia de experimento e a uacuteltima no sexto

dia de experimento Os resultados do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para o

experimento de dureza encontram-se na Tabela 10 e os dados brutos do experimento

encontram-se no Anexo II

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

56

Tabela 10 Resultados experimento de dureza ndash Total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Valores de dureza (mg CaCO3L)

Reacuteplicas 30 65 130 260 A 0 9 58 66 B 46 0 61 39 C 1 29 51 28 D 0 45 43 57 E 0 55 56 39 F 0 24 38 52 G 0 52 40 76 H 20 18 41 64 I 5 58 45 58 J 13 42 67 47 Meacutedia 85 332 50 526

Dsv Pdr 148 202 10 145

641 Resultados para nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos de dureza 30mg CaCO3L dureza 65mg CaCO3L e dureza 260mg CaCO3L A

meacutedia do tratamento de dureza 30mg CaCO3L mostrou-se inferior agrave meacutedia do tratamento de

dureza 65mg CaCO3L que se mostrou inferior agrave meacutedia do tratamento de dureza 260mg

CaCO3L A meacutedia do tratamento de valor dureza 130mg CaCO3L eacute considerado igual ao

tratamento de dureza 65mg CaCO3L e a meacutedia do tratamento valor dureza 130mg CaCO3L

eacute considerado igual ao valor dureza 260mg CaCO3L segundo o teste Tukey para o nuacutemero

total de indiviacuteduos gerados por fecircmea Os resultados podem ser observados na Tabela 11

Tabela 11 Resultados experimento de dureza ndash total de indiviacuteduos gerados por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 85 b 65 332

bc 130 500 c 260 526

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

57

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

Outro resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por Mac-Quhae et al

(2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda apresentou perfeita

adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao observado para aacutegua

com dureza 10mg CaCO3fraslL

642 Resultados para nuacutemero de desovas totais por fecircmea

Para os experimentos de dureza os dados de nuacutemero meacutedio de desovas por fecircmea foram 1

desova para dureza 30mg CaCO3L 3 desovas para dureza 65mg CaCO3L 3 desovas para

dureza 130mg CaCO3L e 31 desovas para dureza 260mg CaCO3L Os dados de nuacutemero

de desovas por fecircmea por tratamento para os experimentos de dureza encontram-se na

Tabela 12 Tabela 12 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea

Valores de dureza (mg CaCO3L) Reacuteplicas 30 65 130 260

A 1 1 3 3 B 4 0 3 2 C 1 4 3 2 D 0 4 2 4 E 0 4 4 2 F 0 4 2 3 G 0 4 3 4 H 2 2 3 4 I 1 4 3 4 J 1 3 4 3 Meacutedia 1 3 3 31

Dsv Pdr 12 14 06 08

Para um niacutevel de significacircncia p lt 005 natildeo existe diferenccedila significativa entre as meacutedias dos

tratamentos dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L dureza 260mg CaCO3L

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

58

Poreacutem a meacutedia do tratamento dureza 30mg CaCO3L mostrou-se diferente e inferior

segundo o teste Tukey para o nuacutemero de desovas totais por fecircmea Os resultados do

experimento podem ser observados na Tabela 13

Tabela 13 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de desovas por fecircmea ndash Tabela Tukey (p lt 005)

Grupo Tukey Tratamentos (mg CaCO3L) Meacutedias a 30 1 b 65 3 b 130 3 b 260 31

Para um valor de dureza proacuteximo de 30mg CaCO3L o efeito sobre o nuacutemero de desovas por

fecircmea foi maior Um resultado semelhante ao encontrado neste estudo foi publicado por

Mac-Quhae et al (2007) onde se observou que organismos da espeacutecie Moina macropoda

apresentou perfeita adaptaccedilatildeo em aacuteguas com dureza 160mg CaCO3fraslL contrariamente ao

observado para aacutegua com dureza 10mg CaCO3fraslL Dessa maneira o resultado deste estudo

corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees ambientais

favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

643 Resultados para longevidade por tratamento

No penuacuteltimo dia do experimento (sexto dia) a quantidade de indiviacuteduos vivos por

tratamento foi 1 indiviacuteduo para dureza 30mg CaCO3L 6 indiviacuteduos para dureza 65mg

CaCO3L 8 indiviacuteduos para dureza 130mg CaCO3L e 7 indiviacuteduos para dureza 260mg

CaCO3L Os resultados podem ser observados na Tabela 14

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

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1996 SAWYER C McCARTY P Chemistry for environmental engineering 5 ed New

York McGraw - Hill Inc p 532 2003 SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry Disponiacutevel em

lthttpwwwsetacorggt Acesso em 10 abr 2008 SIPAUBA-TAVARES L H amp BACHION M A Population growth and development of

two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

59

Tabela 14 Resultados experimento de dureza ndash nuacutemero de organismos vivos Tratamentos (mg CaCO3L) Nuacutemeros de organismos vivos

30 1

65 6

130 8

260 7

Para longevidade foi observado um maior efeito para o tratamento de dureza 30mg CaCO3L

no qual sobreviveu apenas um organismo ateacute o penuacuteltimo dia do experimento

diferentemente do tratamento dureza 65mg CaCO3L dureza 130mg CaCO3L e dureza

260mg no qual restaram 6 8 e 7 organismos respectivamente

Para um valor crescente de dureza o efeito sobre o ciclo de vida foi menor mostrando que a

dureza apresenta uma relaccedilatildeo crescente agrave taxa reprodutiva Dessa maneira o resultado deste

estudo corrobora o estudo de Rottmann et al (2003) mostrando que em condiccedilotildees

ambientais favoraacuteveis o organismo reproduz-se por partenogecircnese aumentando a densidade

populacional e a dureza estaacute diretamente relacionada natildeo soacute com a manutenccedilatildeo do

exoesqueleto que eacute formado por quitina e outras proteiacutenas mas tambeacutem com a taxa

reprodutiva dos crustaacuteceos

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

9 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

ABNT NBR ISO 14000 Famiacutelia de normas ISO 14000 Rio de Janeiro Associaccedilatildeo Brasileira de Normas e Teacutecnicas 1996

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66

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Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

60

7 CONCLUSOtildeES

Para proceder agrave realizaccedilatildeo deste estudo sobre a influecircncia do pH e da dureza sobre o ciclo de

vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874) no tanque de decantaccedilatildeo da empresa

CLE Brasil LTDA fizemos os experimentos anteriormente descritos

Ao serem analisados os dados gerados no experimento preliminar para influecircncia do pH

(apenas trecircs reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto menor o valor de pH

menor o nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea para um valor ateacute 4 e em um valor

de pH = 4 ocorre extermiacutenio do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia do pH (dez reacuteplicas

por tratamento) pode-se concluir que para os tratamentos de valores pH = 5 pH = 7 e pH = 9

natildeo houve diferenccedila significativa do nuacutemero total de indiviacuteduos gerados por fecircmea nem do

nuacutemero de desovas totais por fecircmea do microcrustaacuteceo Moina micrura (KURZ 1874)

Poreacutem para o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor

Ao serem analisados os dados gerados no experimento para influecircncia da dureza (dez

reacuteplicas por tratamento) pode-se concluir que quanto maior o valor da dureza menor a

influecircncia sobre o ciclo de vida do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) Para o

tratamento 30mg CaCO3L ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea e o

menor nuacutemero de desovas totais por fecircmea Para os tratamentos 65mg CaCO3L e 130mg

CaCO3L ocorreu um valor intermediaacuterio do nuacutemero de organismos gerados por fecircmea Para

o tratamento 260mg CaCO3L ocorreu o maior nuacutemero de organismos gerados por fecircmea

Para o tratamento dureza 30mg CaCO3L a longevidade foi menor

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

9 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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68

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Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

61

Em resumo o tratamento pH = 5 a longevidade foi menor e para o tratamento dureza 30

mgL CaCO3 ocorreu o menor nuacutemero de organismos gerados por fecircmea menor nuacutemero de

desovas totais por fecircmea e a longevidade foi menor

Para controlar a ploriferaccedilatildeo do microcrustaacuteceo Moina micrura (Kurz 1874) no tanque de

decantaccedilatildeo sugere-se que a induacutestra mantenha o pH proacuteximo de 5 bem como dureza ao

redor de 30mg CaCO3L Contudo apoacutes a decantaccedilatildeo o pH deve ser corrigido antes do

lanccedilamento do efluente no mar Devido agrave legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de

junho de 1981 que determina que os valores de pH no efluente lanccedilado natildeo devem

ultrapassar os limites que variam de 60 a 90 (SANTA CATARINA ndash BRASIL 1981) O

processo de sedimentaccedilatildeo no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados deveraacute ser

monitorado pois natildeo estaraacute operando em condiccedilotildees ideais de pH Segundo Von Sperling

(1997) os limites ideais de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos ativados variam na

faixa de 60 a 80

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

9 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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AMUDA O S ALADE A Coagulationflocculation process in the treatment of abattoir

wastewater Desalination Ogbomoso v 196 p 22 - 31 set 2006 ARANA L V Princiacutepios quiacutemicos da qualidade da aacutegua em aquumlicultura uma revisatildeo

para peixes e camarotildees Editora da UFSC Universidade Federal de Santa Catarina Florianoacutepolis 2004

ARAUZO M amp VALLADOLID M Short-term harmful effects of unionised ammonia on

natural populations of Moina micrura and Brachionus rubens in a deep waste treatment pond Water Research Madrid v 37 n 11 p2547-2554 Jun 2003

ARCELORMITTAL ArcelorMittal Brasil Disponiacutevel em lthttpwwwarcelormittalcombrgt Acesso em 11 jun 2008

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lthttpwwwvegadosulcombrprocessosprocessosaspgt Acesso em 11 jun 2008 APHA AWWA amp WPCF Standard methods for the examination of water and

wastewater 21 ed Washington DC 2005 BEKRI-ABBES I BAYOUDH S amp BAKLOUTI M A technique for purifying

wastewater with polymeric flocculant produced from waste plastic Desalination Hammam Lif v 204 p 198 - 203 fev 2007

BRASIL Manual praacutetico de anaacutelise de aacutegua Brasiacutelia Fundaccedilatildeo Nacional da Sauacutede 2006

64

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CLE BRASIL Disponiacutevel em lthttpwwwclebrasilcombrgt Acesso em 11 junho 2008 CLE BRASIL Relatoacuterio de processo PS-P05F2C Satildeo Francisco do Sul 2006 DANIEL L A Desinfecccedilatildeo de esgotos com radiaccedilatildeo ultravioleta fotorreativaccedilatildeo e

obtenccedilatildeo de paracircmetros cineacuteticos Tese (Doutorado em Engenharia Civil Hidraacuteulica e Saneamento) Escola de Engenharia de Satildeo Carlos Satildeo Carlos 1993

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standard medium for toxicity testing Effects of optimization of culture conditions on life history parameters of D magna Water research Heidelberg v 24 n 9 p 1157 ndash 1167 1990

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Brasil Brasiacutelia Universa 1997 ENGLE D The production of hemoglobin by small pond Daphnia pulex intraspecific

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acute toxicity of effuents and receiving waters to freshwater and marine organisms EPA-821-R-02-012 Office of Wates Washington D C 2002

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racionalidade da economia de comunhatildeo (EdC) Tese (Doutorado em Engenharia Ambiental) Universidade Federal de Santa Catarina Florianoacutepolis 2007

65

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Scenedesmus quadricauda no crescimento e no iacutendice lipiacutedico de Daphnia laevis e Moina micrura Acta Scientiarum Belo Horizonte v 22 n 2 p 397 - 401 2000

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hidroacutexido de sodio sobre Moina macropoda (crustaacutecea branchiopoda) Ecotropicos Guayana v 20 n 1 p 24 - 30 set 2007

MANCUSO P C S amp SANTOS H F Reuacuteso da aacutegua Satildeo Paulo Manole 2003 MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO F RODRIacuteGUEZ-ESTRADA J amp VILLASENOtildeR-COacuteRDOVA

R Effect of culture density and volume on Moina micrura (KURZ 1874)

66

reproduction and sex ratio in the progeny Hydrobiology Cidade do Meacutexico DF n 594 p 69 - tanque decantador 73 2007

MATIAS W G Introduccedilatildeo agrave toxicologia ambiental Florianoacutepolis UFSC 2005 MELO M J ALMEIDA V L S PARANAGUAacute N P amp MOURA A N Crustaacuteceos

planctocircnicos de um reservatoacuterio oligotroacutefico do Nordeste do Brasil Revista Brasileira de Zoociecircncias Recife v 1 n 96 p 19 - 30 jun 2007

METCALF amp EDDY Inc Wastewater engineering treatment disposal reuse 2 ed

New York McGraw - Hill Inc 1985 MILAMAREacute E Direito do Ambiente 3 ed Revista dos tribunais Satildeo Paulo 2003 MONTGOMERY J M Disinfection in Water Treatment Principles and Design New

York Wiley-Interscience Publication 1985 NUNES J A Tratamento fiacutesico-quiacutemico da aacuteguas residuaacuterias industriais 4 ed

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PAGANO M Feeding of tropical cladocerans (Moina micrura Diaphanosoma excisum)

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ROCHA O amp GUumlNTZEL A M Branchiopoda Cladocera In ISMAEL D VALENTI

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ROTTMANN RW SCOTT GRAVES J WATSON C amp YANONG RPE Culture

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RUPPERT E E amp BARNES R D Zoologia dos invertebrados 6 ed Satildeo Paulo Roca

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York McGraw - Hill Inc p 532 2003 SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry Disponiacutevel em

lthttpwwwsetacorggt Acesso em 10 abr 2008 SIPAUBA-TAVARES L H amp BACHION M A Population growth and development of

two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

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68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

62

8 RECOMENDACcedilOtildeES

Aplicar os conhecimentos deste estudo no sistema de tratamento da induacutestria para verificar

se os resultados laboratoriais se aplicam em escala real

A inexistecircncia de trabalhos sobre a proliferaccedilatildeo da Moina micrura em um tanque

sedimentador (decantador secundaacuterio) dificulta na soluccedilatildeo desta problemaacutetica Sugere-se

estudar qual a origem e o porquecirc de essa espeacutecie se desenvolver em um sistema de

tratamento como o apresentado neste estudo

A diminuiccedilatildeo da dureza via diluiccedilatildeo implicaria em um aumento enorme da quantidade de

efluente a tratar Uma forma de diminuiccedilatildeo da dureza sem fazer a diluiccedilatildeo do efluente seria

atraveacutes da reaccedilatildeo do gaacutes carbocircnico (CO2) + iacuteons caacutelcio Ca+2 (do efluente) + NaOH (se

nescessaacuterio) produzindo CaCO3 um sal insoluacutevel que precipita retirando os iacuteons Ca+2 do

efluente desta forma reduzindo a dureza Sugere-se encontrar formas de abrandamento da

aacutegua do efluente da empresa antes de chegar ao tratamento bioloacutegico

O valor de pH = 50 que influenciam negativamente no ciclo de vida do microcrustaacuteceo pode

prejudicar o funcionamento do tratamento bioloacutegico Desta maneira sugere-se que a

induacutestria mantenha o pH proacuteximo de 6 bem como dureza ao redor de 30mg CaCO3L e

observe o se esse valor pode surtir efeito satisfatoacuterio em relaccedilatildeo ao valor de pH = 50 Desta

forma respeitando natildeo soacute o valor ideal de pH no tratamento bioloacutegico do tipo lodos

ativados que segundo Von Sperling (1997) variam de 60 a 80 mas tambeacutem os limites

impostos segundo a legislaccedilatildeo estadual Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 onde o

efluente lanccedilado natildeo deve ultrapassar os limites de pH que variam de 60 a 90 (SANTA

CATARINA ndash BRASIL 1981)

63

9 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

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desprezadas para a produccedilatildeo de alimentos no semiaacuterido In Simpoacutesio Brasileiro de recursos hiacutedricos XV Curitiba 2003

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ARAUZO M amp VALLADOLID M Short-term harmful effects of unionised ammonia on

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MATIAS W G Introduccedilatildeo agrave toxicologia ambiental Florianoacutepolis UFSC 2005 MELO M J ALMEIDA V L S PARANAGUAacute N P amp MOURA A N Crustaacuteceos

planctocircnicos de um reservatoacuterio oligotroacutefico do Nordeste do Brasil Revista Brasileira de Zoociecircncias Recife v 1 n 96 p 19 - 30 jun 2007

METCALF amp EDDY Inc Wastewater engineering treatment disposal reuse 2 ed

New York McGraw - Hill Inc 1985 MILAMAREacute E Direito do Ambiente 3 ed Revista dos tribunais Satildeo Paulo 2003 MONTGOMERY J M Disinfection in Water Treatment Principles and Design New

York Wiley-Interscience Publication 1985 NUNES J A Tratamento fiacutesico-quiacutemico da aacuteguas residuaacuterias industriais 4 ed

Aracaju Andrade Nunes p 298 2004 NCBI National Center of Biotechnology Information Disponiacutevel em

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acuminatus on the population growth of Moina micrura Kurz (Crustacea Anomopoda Moinidae) Hydrobiology Benin City n 477 p 41 - 45 Fev 2002

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67

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Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

63

9 REFEREcircNCIAS BIBLIOGRAacuteFICAS

ABNT NBR ISO 14000 Famiacutelia de normas ISO 14000 Rio de Janeiro Associaccedilatildeo Brasileira de Normas e Teacutecnicas 1996

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64

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ELMOOR-LOUREIRO L M A Manual de identificaccedilatildeo de Cladoacuteceros Liacutemnicos do

Brasil Brasiacutelia Universa 1997 ENGLE D The production of hemoglobin by small pond Daphnia pulex intraspecific

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65

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MANCUSO P C S amp SANTOS H F Reuacuteso da aacutegua Satildeo Paulo Manole 2003 MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO F RODRIacuteGUEZ-ESTRADA J amp VILLASENOtildeR-COacuteRDOVA

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66

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PEDROZO C D S amp ROCHA O Zooplankton and water quality of lakes of the Northern

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67

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ROTTMANN RW SCOTT GRAVES J WATSON C amp YANONG RPE Culture

techniques of Moina the ideal Daphnia for feeding to freshwater fish fry Department of Fisheries and Aquatic Sciences Florida Cooperative Extension Service Institute of Food and Agricultural Sciences University of Florida Gainesville n 1054 fev 2003 Disponiacutevel em lthttpedisifasufledufa024gt Acesso em 09 ago 2008

RUPPERT E E amp BARNES R D Zoologia dos invertebrados 6 ed Satildeo Paulo Roca

1996 SAWYER C McCARTY P Chemistry for environmental engineering 5 ed New

York McGraw - Hill Inc p 532 2003 SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry Disponiacutevel em

lthttpwwwsetacorggt Acesso em 10 abr 2008 SIPAUBA-TAVARES L H amp BACHION M A Population growth and development of

two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

64

COELHO-BOTELHO M J Dinacircmica da comunidade zooplanctocircnica e sua relaccedilatildeo com o grau de trofia em reservatoacuterios Satildeo Paulo Companhia de Tecnologia e Saneamento Ambiental ndash CETESB 2003

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Brasil Brasiacutelia Universa 1997 ENGLE D The production of hemoglobin by small pond Daphnia pulex intraspecific

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FELTRE R Fundamentos da quiacutemica Volume uacutenico suplemento de consulta 4 ed Satildeo Paulo Moderna 2005

FERNANDES V A dimensatildeo ambiental em organizaccedilotildees produtivas uma anaacutelise da

racionalidade da economia de comunhatildeo (EdC) Tese (Doutorado em Engenharia Ambiental) Universidade Federal de Santa Catarina Florianoacutepolis 2007

65

FERRAtildeO-FILHO A S ARCIFA M S amp FILETO C Influence os seston quantity and quality on growth of tropical cladocerans Brazilian Journal of Biology Ribeiratildeo Preto v 65 n 1 p 77 - 89 Fev 2005

FINKLER R Avaliaccedilatildeo do efeito toacutexico de liacutequidos percolados sobre o sistema

reprodutivo de Daphnia magna Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Ambiental) Universidade Federal de Santa Catarina Florianoacutepolis 2002

FRYER G Diapause a potent force in the evolution of freshwater crustaceans Hydrobiologia Bailrigg n 320 p 1 - 14 1996

ITIS Integrated taxonomic information system Disponiacutevel em lthttpwwwitisgovgt

Acesso em 11 jun 2008 KERSTING K amp HOLTERMANN W The feeding behaviour of Daphnia magna studied

with the Coulter counter Verh Internat Verein Limnol n 18 p 1434 - 1440 1973

KNIE J L W amp LOPES E W B Testes ecotoxicoloacutegicos meacutetodos teacutecnicas e

aplicaccedilotildees Florianoacutepolis FATMAGTZ 2004 KOumlNIG R UV wastewater disinfection the key to the future Water v 21 n 4 p 30 - 32

2001 LANDON M S amp STASIAK R H Daphnia hemoglobin concentration as a function of

depth and oxygen availability in Arco Lake Minnesota Limnology and oceanography Minnesota v 28 n 4 p 731 - 737 1983

LEHNINGER A L NELSON D L amp COX M M Priacutencipios de bioquiacutemica 2 ed Satildeo

Paulo Edgard Bluumlcher 1995 MACEDO C F amp PINTO-COELHO R M Efeito das algas Ankistrodesmus gracilis e

Scenedesmus quadricauda no crescimento e no iacutendice lipiacutedico de Daphnia laevis e Moina micrura Acta Scientiarum Belo Horizonte v 22 n 2 p 397 - 401 2000

MACHADO P A Direito ambiental brasileiro 18 ed Satildeo Paulo Malheiros 2010 MAC-QUHAE C A ROMERO C amp MORALES D A MORALES Toxicidad aguda del

hidroacutexido de sodio sobre Moina macropoda (crustaacutecea branchiopoda) Ecotropicos Guayana v 20 n 1 p 24 - 30 set 2007

MANCUSO P C S amp SANTOS H F Reuacuteso da aacutegua Satildeo Paulo Manole 2003 MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO F RODRIacuteGUEZ-ESTRADA J amp VILLASENOtildeR-COacuteRDOVA

R Effect of culture density and volume on Moina micrura (KURZ 1874)

66

reproduction and sex ratio in the progeny Hydrobiology Cidade do Meacutexico DF n 594 p 69 - tanque decantador 73 2007

MATIAS W G Introduccedilatildeo agrave toxicologia ambiental Florianoacutepolis UFSC 2005 MELO M J ALMEIDA V L S PARANAGUAacute N P amp MOURA A N Crustaacuteceos

planctocircnicos de um reservatoacuterio oligotroacutefico do Nordeste do Brasil Revista Brasileira de Zoociecircncias Recife v 1 n 96 p 19 - 30 jun 2007

METCALF amp EDDY Inc Wastewater engineering treatment disposal reuse 2 ed

New York McGraw - Hill Inc 1985 MILAMAREacute E Direito do Ambiente 3 ed Revista dos tribunais Satildeo Paulo 2003 MONTGOMERY J M Disinfection in Water Treatment Principles and Design New

York Wiley-Interscience Publication 1985 NUNES J A Tratamento fiacutesico-quiacutemico da aacuteguas residuaacuterias industriais 4 ed

Aracaju Andrade Nunes p 298 2004 NCBI National Center of Biotechnology Information Disponiacutevel em

lthttpwwwncbinlmnihgovgt Acesso em 11 jun 2008 OVIE SI amp EGBORGE AB M The effect of different algal densities of Scenedesmus

acuminatus on the population growth of Moina micrura Kurz (Crustacea Anomopoda Moinidae) Hydrobiology Benin City n 477 p 41 - 45 Fev 2002

PAGANO M Feeding of tropical cladocerans (Moina micrura Diaphanosoma excisum)

and rotifer (Brachionus calyciflorus) on natural phytoplankton effect of phytoplankton sizendashstructure Journal of Plankton Research Marseille v 4 n 30 p 401 - 414 jan 2008

PARKER H W Wastewater systems engineering Englewood Cliffs Prentice-Hall 1975 RAND GM WELLS PG MCCARTY LS Introduction to aquatic toxicology In

RANDY MG (Ed) Fundamentals of aquatic toxicology effects environmental fate and risk assessment 2nd edition Florida Taylor amp Francis 1995

PEDROZO C D S amp ROCHA O Zooplankton and water quality of lakes of the Northern

Coast of Rio Grande do Sul State Brazil Acta Limnologica Brasiliensia Porto Alegre v 4 n 17 p 445 - 464 2005

PERES P Laboratory of Biomolecular Systems - Department of Physics UNESP - Satildeo

Paulo Disponiacutevel em lthttpwwwbiocristalografiadfibilceunespbrgt Acesso em 28 out 2008

67

PINTO FILHO A C T amp BRANDAtildeO C C S Evaluation of flocculation and dissolved air flotation as na advanced wastewater treatment Water Science and Technology Brasiacutelia v 8 n 43 p 83 ndash 90 2001

ROCHA O amp GUumlNTZEL A M Branchiopoda Cladocera In ISMAEL D VALENTI

W C MATSUMURA-TUNDISI T ROCHA O Biodiversidade do estado de Satildeo Paulo Brasil siacutentese do conhecimento ao final do seacuteculo XX 4 Invertebrados de aacutegua doce Satildeo Paulo FAPESP v 4 p 107-120 1999

ROTTMANN RW SCOTT GRAVES J WATSON C amp YANONG RPE Culture

techniques of Moina the ideal Daphnia for feeding to freshwater fish fry Department of Fisheries and Aquatic Sciences Florida Cooperative Extension Service Institute of Food and Agricultural Sciences University of Florida Gainesville n 1054 fev 2003 Disponiacutevel em lthttpedisifasufledufa024gt Acesso em 09 ago 2008

RUPPERT E E amp BARNES R D Zoologia dos invertebrados 6 ed Satildeo Paulo Roca

1996 SAWYER C McCARTY P Chemistry for environmental engineering 5 ed New

York McGraw - Hill Inc p 532 2003 SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry Disponiacutevel em

lthttpwwwsetacorggt Acesso em 10 abr 2008 SIPAUBA-TAVARES L H amp BACHION M A Population growth and development of

two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

65

FERRAtildeO-FILHO A S ARCIFA M S amp FILETO C Influence os seston quantity and quality on growth of tropical cladocerans Brazilian Journal of Biology Ribeiratildeo Preto v 65 n 1 p 77 - 89 Fev 2005

FINKLER R Avaliaccedilatildeo do efeito toacutexico de liacutequidos percolados sobre o sistema

reprodutivo de Daphnia magna Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Ambiental) Universidade Federal de Santa Catarina Florianoacutepolis 2002

FRYER G Diapause a potent force in the evolution of freshwater crustaceans Hydrobiologia Bailrigg n 320 p 1 - 14 1996

ITIS Integrated taxonomic information system Disponiacutevel em lthttpwwwitisgovgt

Acesso em 11 jun 2008 KERSTING K amp HOLTERMANN W The feeding behaviour of Daphnia magna studied

with the Coulter counter Verh Internat Verein Limnol n 18 p 1434 - 1440 1973

KNIE J L W amp LOPES E W B Testes ecotoxicoloacutegicos meacutetodos teacutecnicas e

aplicaccedilotildees Florianoacutepolis FATMAGTZ 2004 KOumlNIG R UV wastewater disinfection the key to the future Water v 21 n 4 p 30 - 32

2001 LANDON M S amp STASIAK R H Daphnia hemoglobin concentration as a function of

depth and oxygen availability in Arco Lake Minnesota Limnology and oceanography Minnesota v 28 n 4 p 731 - 737 1983

LEHNINGER A L NELSON D L amp COX M M Priacutencipios de bioquiacutemica 2 ed Satildeo

Paulo Edgard Bluumlcher 1995 MACEDO C F amp PINTO-COELHO R M Efeito das algas Ankistrodesmus gracilis e

Scenedesmus quadricauda no crescimento e no iacutendice lipiacutedico de Daphnia laevis e Moina micrura Acta Scientiarum Belo Horizonte v 22 n 2 p 397 - 401 2000

MACHADO P A Direito ambiental brasileiro 18 ed Satildeo Paulo Malheiros 2010 MAC-QUHAE C A ROMERO C amp MORALES D A MORALES Toxicidad aguda del

hidroacutexido de sodio sobre Moina macropoda (crustaacutecea branchiopoda) Ecotropicos Guayana v 20 n 1 p 24 - 30 set 2007

MANCUSO P C S amp SANTOS H F Reuacuteso da aacutegua Satildeo Paulo Manole 2003 MARTIacuteNEZ-JEROacuteNIMO F RODRIacuteGUEZ-ESTRADA J amp VILLASENOtildeR-COacuteRDOVA

R Effect of culture density and volume on Moina micrura (KURZ 1874)

66

reproduction and sex ratio in the progeny Hydrobiology Cidade do Meacutexico DF n 594 p 69 - tanque decantador 73 2007

MATIAS W G Introduccedilatildeo agrave toxicologia ambiental Florianoacutepolis UFSC 2005 MELO M J ALMEIDA V L S PARANAGUAacute N P amp MOURA A N Crustaacuteceos

planctocircnicos de um reservatoacuterio oligotroacutefico do Nordeste do Brasil Revista Brasileira de Zoociecircncias Recife v 1 n 96 p 19 - 30 jun 2007

METCALF amp EDDY Inc Wastewater engineering treatment disposal reuse 2 ed

New York McGraw - Hill Inc 1985 MILAMAREacute E Direito do Ambiente 3 ed Revista dos tribunais Satildeo Paulo 2003 MONTGOMERY J M Disinfection in Water Treatment Principles and Design New

York Wiley-Interscience Publication 1985 NUNES J A Tratamento fiacutesico-quiacutemico da aacuteguas residuaacuterias industriais 4 ed

Aracaju Andrade Nunes p 298 2004 NCBI National Center of Biotechnology Information Disponiacutevel em

lthttpwwwncbinlmnihgovgt Acesso em 11 jun 2008 OVIE SI amp EGBORGE AB M The effect of different algal densities of Scenedesmus

acuminatus on the population growth of Moina micrura Kurz (Crustacea Anomopoda Moinidae) Hydrobiology Benin City n 477 p 41 - 45 Fev 2002

PAGANO M Feeding of tropical cladocerans (Moina micrura Diaphanosoma excisum)

and rotifer (Brachionus calyciflorus) on natural phytoplankton effect of phytoplankton sizendashstructure Journal of Plankton Research Marseille v 4 n 30 p 401 - 414 jan 2008

PARKER H W Wastewater systems engineering Englewood Cliffs Prentice-Hall 1975 RAND GM WELLS PG MCCARTY LS Introduction to aquatic toxicology In

RANDY MG (Ed) Fundamentals of aquatic toxicology effects environmental fate and risk assessment 2nd edition Florida Taylor amp Francis 1995

PEDROZO C D S amp ROCHA O Zooplankton and water quality of lakes of the Northern

Coast of Rio Grande do Sul State Brazil Acta Limnologica Brasiliensia Porto Alegre v 4 n 17 p 445 - 464 2005

PERES P Laboratory of Biomolecular Systems - Department of Physics UNESP - Satildeo

Paulo Disponiacutevel em lthttpwwwbiocristalografiadfibilceunespbrgt Acesso em 28 out 2008

67

PINTO FILHO A C T amp BRANDAtildeO C C S Evaluation of flocculation and dissolved air flotation as na advanced wastewater treatment Water Science and Technology Brasiacutelia v 8 n 43 p 83 ndash 90 2001

ROCHA O amp GUumlNTZEL A M Branchiopoda Cladocera In ISMAEL D VALENTI

W C MATSUMURA-TUNDISI T ROCHA O Biodiversidade do estado de Satildeo Paulo Brasil siacutentese do conhecimento ao final do seacuteculo XX 4 Invertebrados de aacutegua doce Satildeo Paulo FAPESP v 4 p 107-120 1999

ROTTMANN RW SCOTT GRAVES J WATSON C amp YANONG RPE Culture

techniques of Moina the ideal Daphnia for feeding to freshwater fish fry Department of Fisheries and Aquatic Sciences Florida Cooperative Extension Service Institute of Food and Agricultural Sciences University of Florida Gainesville n 1054 fev 2003 Disponiacutevel em lthttpedisifasufledufa024gt Acesso em 09 ago 2008

RUPPERT E E amp BARNES R D Zoologia dos invertebrados 6 ed Satildeo Paulo Roca

1996 SAWYER C McCARTY P Chemistry for environmental engineering 5 ed New

York McGraw - Hill Inc p 532 2003 SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry Disponiacutevel em

lthttpwwwsetacorggt Acesso em 10 abr 2008 SIPAUBA-TAVARES L H amp BACHION M A Population growth and development of

two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

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reproduction and sex ratio in the progeny Hydrobiology Cidade do Meacutexico DF n 594 p 69 - tanque decantador 73 2007

MATIAS W G Introduccedilatildeo agrave toxicologia ambiental Florianoacutepolis UFSC 2005 MELO M J ALMEIDA V L S PARANAGUAacute N P amp MOURA A N Crustaacuteceos

planctocircnicos de um reservatoacuterio oligotroacutefico do Nordeste do Brasil Revista Brasileira de Zoociecircncias Recife v 1 n 96 p 19 - 30 jun 2007

METCALF amp EDDY Inc Wastewater engineering treatment disposal reuse 2 ed

New York McGraw - Hill Inc 1985 MILAMAREacute E Direito do Ambiente 3 ed Revista dos tribunais Satildeo Paulo 2003 MONTGOMERY J M Disinfection in Water Treatment Principles and Design New

York Wiley-Interscience Publication 1985 NUNES J A Tratamento fiacutesico-quiacutemico da aacuteguas residuaacuterias industriais 4 ed

Aracaju Andrade Nunes p 298 2004 NCBI National Center of Biotechnology Information Disponiacutevel em

lthttpwwwncbinlmnihgovgt Acesso em 11 jun 2008 OVIE SI amp EGBORGE AB M The effect of different algal densities of Scenedesmus

acuminatus on the population growth of Moina micrura Kurz (Crustacea Anomopoda Moinidae) Hydrobiology Benin City n 477 p 41 - 45 Fev 2002

PAGANO M Feeding of tropical cladocerans (Moina micrura Diaphanosoma excisum)

and rotifer (Brachionus calyciflorus) on natural phytoplankton effect of phytoplankton sizendashstructure Journal of Plankton Research Marseille v 4 n 30 p 401 - 414 jan 2008

PARKER H W Wastewater systems engineering Englewood Cliffs Prentice-Hall 1975 RAND GM WELLS PG MCCARTY LS Introduction to aquatic toxicology In

RANDY MG (Ed) Fundamentals of aquatic toxicology effects environmental fate and risk assessment 2nd edition Florida Taylor amp Francis 1995

PEDROZO C D S amp ROCHA O Zooplankton and water quality of lakes of the Northern

Coast of Rio Grande do Sul State Brazil Acta Limnologica Brasiliensia Porto Alegre v 4 n 17 p 445 - 464 2005

PERES P Laboratory of Biomolecular Systems - Department of Physics UNESP - Satildeo

Paulo Disponiacutevel em lthttpwwwbiocristalografiadfibilceunespbrgt Acesso em 28 out 2008

67

PINTO FILHO A C T amp BRANDAtildeO C C S Evaluation of flocculation and dissolved air flotation as na advanced wastewater treatment Water Science and Technology Brasiacutelia v 8 n 43 p 83 ndash 90 2001

ROCHA O amp GUumlNTZEL A M Branchiopoda Cladocera In ISMAEL D VALENTI

W C MATSUMURA-TUNDISI T ROCHA O Biodiversidade do estado de Satildeo Paulo Brasil siacutentese do conhecimento ao final do seacuteculo XX 4 Invertebrados de aacutegua doce Satildeo Paulo FAPESP v 4 p 107-120 1999

ROTTMANN RW SCOTT GRAVES J WATSON C amp YANONG RPE Culture

techniques of Moina the ideal Daphnia for feeding to freshwater fish fry Department of Fisheries and Aquatic Sciences Florida Cooperative Extension Service Institute of Food and Agricultural Sciences University of Florida Gainesville n 1054 fev 2003 Disponiacutevel em lthttpedisifasufledufa024gt Acesso em 09 ago 2008

RUPPERT E E amp BARNES R D Zoologia dos invertebrados 6 ed Satildeo Paulo Roca

1996 SAWYER C McCARTY P Chemistry for environmental engineering 5 ed New

York McGraw - Hill Inc p 532 2003 SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry Disponiacutevel em

lthttpwwwsetacorggt Acesso em 10 abr 2008 SIPAUBA-TAVARES L H amp BACHION M A Population growth and development of

two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

67

PINTO FILHO A C T amp BRANDAtildeO C C S Evaluation of flocculation and dissolved air flotation as na advanced wastewater treatment Water Science and Technology Brasiacutelia v 8 n 43 p 83 ndash 90 2001

ROCHA O amp GUumlNTZEL A M Branchiopoda Cladocera In ISMAEL D VALENTI

W C MATSUMURA-TUNDISI T ROCHA O Biodiversidade do estado de Satildeo Paulo Brasil siacutentese do conhecimento ao final do seacuteculo XX 4 Invertebrados de aacutegua doce Satildeo Paulo FAPESP v 4 p 107-120 1999

ROTTMANN RW SCOTT GRAVES J WATSON C amp YANONG RPE Culture

techniques of Moina the ideal Daphnia for feeding to freshwater fish fry Department of Fisheries and Aquatic Sciences Florida Cooperative Extension Service Institute of Food and Agricultural Sciences University of Florida Gainesville n 1054 fev 2003 Disponiacutevel em lthttpedisifasufledufa024gt Acesso em 09 ago 2008

RUPPERT E E amp BARNES R D Zoologia dos invertebrados 6 ed Satildeo Paulo Roca

1996 SAWYER C McCARTY P Chemistry for environmental engineering 5 ed New

York McGraw - Hill Inc p 532 2003 SETAC Society of Environmental Toxicology and Chemistry Disponiacutevel em

lthttpwwwsetacorggt Acesso em 10 abr 2008 SIPAUBA-TAVARES L H amp BACHION M A Population growth and development of

two species of Cladocera Moina micrura and Diaphanosoma birgei in laboratory Brazilian Journal of Biology v 62 n 4 p 701 ndash 711 2002

TELLES D A amp COSTA R H P G Reuacuteso da aacutegua conceitos teorias e praacuteticas Satildeo

Paulo Blucher 2007 TREVISAN V P Compensaccedilatildeo do impacto ambiental Visatildeo Ambiente Satildeo Paulo

setout 2009 VON SPERLING M Princiacutepios do tratamento bioloacutegico de aacuteguas residuaacuterias Lodos

ativados v 4 Belo Horizonte ABES 1997 VON SPERLING M Introduccedilatildeo agrave qualidade das aacuteguas e ao tratamento de esgoto 3

ed Belo Horizonte DESAUFMG 2005

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

68

LEGISLACcedilAtildeO BRASILEIRA BRASIL Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 Dispotildee sobre a Politica Nacional do Meio

Ambiente seus fins e mecanismos de formulaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo e daacute outras providecircncias Diario Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 2 de setembro de 1981

BRASIL Decreto nordm 99274 de 6 de junho de 1990 Regulamenta a Lei nordm 6902 de 27 de

abril de 1981 e a Lei nordm 6938 de 31 de agosto de 1981 que dispotildeem respectivamente sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental e sobre a Poliacutetica Nacional do Meio Ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 07 de junho de 1990

BRASIL Lei nordm 9433 de 8 de janeiro de 1997 Institui a poliacutetica nacional de recursos

hiacutedricos Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 9 de janeiro de 1997 BRASIL Lei nordm 9605 de 12 de fevereiro de 1998 Dispotildee sobre as sanccedilotildees penais e

administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 13 de fevereiro de 1998

BRASIL Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Dispotildee sobre a classificaccedilatildeo dos

corpos de aacutegua e diretrizes ambientais para o seu enquadramento bem como estabelece as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia 18 de marccedilo de 2005

SANTA CATARINA - BRASIL Decreto nordm 14250 de 5 de junho de 1981 Regulamenta

dispositivos da Lei nordm 5793 de 15 de outubro de 1980 referentes agrave Proteccedilatildeo e a Melhoria da Qualidade Ambiental Diaacuterio Oficial Florianoacutepolis 6 de junho de 1981

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

69

ANEXOS

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

70

ANEXO I

1 - Paracircmetros quiacutemicos do efluente final

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

71

ANEXO II

1- Dados brutos do experimento pH

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 11 9 16 12 x 12 15 12 10 7 13 9 12 16 12 15 13 13 15 11 9 12 14 13 15 12 14 15 17 15 x

Obs Morte dos trat F5 e J9 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 15 13 28 22 26 x 22 18 3 9 7 24 14 22 17 14 25 20 11 19 6 9 17 18 25 12 16 13 28 19 17 x

Obs Morte 5I 5J 5G e 7E Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 13 15 18 17 11 x x 19 x 2 7 10 13 17 11 x 11 11 16 10 13 9 11 11 18 13 10 13 14 12 11 x

Obs Morte dos trat 5J Repeticotildees 4desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 9 17 20 17 4 x x x x x 7 21 24 21 25 x 23 29 17 12 15 9 16 10 21 25 28 22 17 9 15 x

Obs Morte dos trat 5H Repeticotildees 5desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

5 17 16 14 16 10 x x x x x 7 12 17 17 5 x 15 x 15 10 4 9 14 14 18 22 21 19 18 17 14 x

Obs Morte dos trat 5E 7G

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260

72

2- Dados brutos do experimento dureza

Repeticotildees 1desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 0 17 1 x x x x 10 5 13 65 9 0 13 10 12 11 15 14 16 12 130 30 28 17 15 12 15 15 15 15 15 260 38 16 15 14 12 18 17 17 17 14

Obs Morte dos trat A30 C30 D30 E30 F30 Repeticotildees 2desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 10 x x x x x 10 x x 65 x x 9 12 14 13 11 4 11 12 130 7 18 20 28 26 23 23 16 26 28 260 21 23 13 23 27 25 26 20 16 11

Obs Morte dos trat C30 I30 J30 G30H30 A65 B65 F65 B260 Repeticotildees 3desova

Trat

amen

tos A B C D E F G H I J

30 x 12 x x x x x x x x 65 x x 7 14 21 x 17 x 24 18 130 21 15 14 x 8 x 2 10 4 14 260 7 x x 13 x 9 23 21 15 22

Obs Morte dos trat C65 H65 C130 D130 F130 A260 C260 E260 H260