Um estudo sobre microcistina-LR em mananciais de abastecimento do estado de São Paulo: ocorrência, análise de risco e remoção em ensaios laboratoriais de biofiltração

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Malta, Janaína Fagundes
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: advanced water treatment; biofiltration; biofiltros; cianotoxinas; cyanotoxins; eutrophication; mananciais eutrofizados; non-carcinogenic risks; riscos não-carcinogênicos; tratamento avançado de águas de abastecimento
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-02082022-090426/

O impacto das atividades antropogênicas tem aumentado a ocorrência de microcistinaLR (MIC-LR) em mananciais que compõem os Sistemas de Abastecimento de Água (SAA), resultando em riscos à saúde pública e inconvenientes ao processo de potabilização da água. No Brasil, o valor tolerável de referência (VR) é de 1,0 μg L-1 de MIC-LR na água tratada, o mesmo adotado pela Organização Mundial da Saúde (OMS). Já o VR da Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (USEPA) é de 0,3 ou 1,6 μg L-1 dependendo da idade do indivíduo. Devido à menor eficiência de remoção de MIC-LR pelas Estações de Tratamento de Água (ETA) que empregam o ciclo completo, uma alternativa é agregar tecnologias avançadas, como biofiltros (BF). O objetivo da presente pesquisa foi avaliar a ocorrência de MIC-LR em mananciais de abastecimento do estado de São Paulo (SP) e analisar o risco de ingestão de água contaminada, além de investigar a eficiência de BF, em escala laboratorial, para sua remoção. Dados preexistentes de MIC-LR na água bruta nos anos de 2011 a 2018 foram compilados para diferentes manancias de SP. Foi desenvolvida análise de risco não-carcinogênico para os SAA Cascata e Guarapiranga, que empregam diferentes tecnologias de tratamento de água. Para cenários otimistas e pessimistas, considerando faixas teóricas de remoção de MIC-LR descritas em literatura, foram calculados quocientes de risco (QR), adotando-se os VR da OMS e USEPA. Os resultados indicaram que o SAA Cascata apresentou a situação mais crítica (máximo de 52,0 μg L-1 de MIC-LR) na água bruta. Devido à menor eficiência esperada na ETA do SAA Cascata (que utiliza ciclo completo), além das concentrações de cianotoxina na água tratada possivelmente acima dos VR, os resultados indicaram a possível ocorrência de efeitos deletérios à saúde, especialmente em crianças (1), diferentemente do SAA Guarapiranga (que utiliza ultrafiltração) (QR ≤ 1). Em outra etapa da pesquisa, a remoção de MIC-LR (concentração inicial: 50,0 μg L-1) por BF preenchidos com areia e antracito+areia foi avaliada em ensaios laboratoriais em batelada e contínuo. Esse último teve duração de 60 dias (28 dias de amadurecimento com inóculos provenientes de um filtro rápido de ETA e do próprio extrato bruto da cianotoxina, seguidos de 32 dias de tratamento). Em ambos os ensaios, remoções relativamente elevadas da cianotoxina (entre 50% e 99%) foram observadas nos BF com antracito e associadas aos mecanismos físico-químicos de filtração. A partir do sequenciamento do gene 16S rRNA realizado para o BF antracito+areia (inóculo da ETA), a análise taxonômica evidenciou maior diversidade de consórcios bacterianos no dia 60, predominando os filos Proteobacteria (~32%) e Bacteroidota (~24%), quando comparado ao início da operação. Contudo, não foram observados indícios claros de biodegradação, provavelmente porque o curto período de amadurecimento não permitiu a formação de um biofilme ativo, sendo necessário período maior para o estabelecimento de microrganismos. O presente estudo reforçou a importância das ETA em promover a segurança da água para consumo humano e saúde pública, além do desenvolvimento de BF como tecnologias de tratamento avançado de águas contaminadas com cianotoxinas e outros contaminantes.