Características físico-químicas, ecotoxicológicas e microbianas de um lago de águas pluviais utilizando metagenômica baseada em amplicons

Abstract

A água é essencial para todos os organismos vivos e um importante recurso em qualquer sociedade ou economia. Devido ao grande aumento no consumo de água observado nos dias atuais, há uma enorme necessidade de se desenvolver e implementar novas estratégias de utilização e reuso de recursos hídricos. Lagos de águas pluviais, provenientes da precipitação da água atmosférica em locais pavimentados, estradas e telhados, têm demonstrado enorme potencial para aproveitamento. A possível utilização dessas águas, entretanto, é intimamente relacionada com as características físico-químicas, ecotoxicológicas e das estruturas das comunidades microbianas que habitam esses ambientes. Neste estudo, observou-se que fatores físico-químicos como pH, Amônia, Sólidos Dissolvidos Totais, Turbidez, Cloreto, Fluoreto, Sulfato, Zinco, Benzeno, Dicloroeteno, Estireno, Etilbenzeno, Tricloroeteno e Xileno estavam em conformidade com os limites da Classe I da normativa brasileira CONAMA 357/2005, relativos ao abastecimento para consumo humano após tratamento simplificado. Por outro lado, os parâmetros DBO, Alumínio, Ferro, Fósforo, Manganês e Cobre apresentaram não conformidade com as Classes I e/ou II. Ressalta-se que os parâmetros DBO (33,11 mg/L), Alumínio (1,1488 mg/L) e Fósforo (0,4195 mg/L) excederam inclusive os limites estabelecidos para a Classe III (10 mg/L, 0,2 mg/L e 0,05 mg/L, respectivamente), o que impede enquadramento formal pleno nessa classe. As análises ecotoxicológicas utilizando o microcrustáceo Daphnia magna e a alga Pseudokirchneriella subcapitata não indicaram CE50 de ecotoxicidade. O ensaio com a bactéria luminescente Vibrio fischeri indicou leve ecotoxicidade, com CE20 de 55,14%, sem atingimento de CE50 na faixa de concentrações testada (máximo de 81,9%). Os métodos microbiológicos convencionais indicaram 1.740 col/100 mL de coliformes termotolerantes, acima do permitido para as Classes I e II. Através das análises metagenômicas utilizando o marcador 16S como amplicon, constatou-se que a maior abundância relativa pertencia a bactérias dos gêneros Bacteroides e Faecalibacterium, comumente encontrados no trato gastrointestinal de animais superiores. O marcador ITS não constatou a presença de fungos superiores, mas identificou grande abundância da microalga Golenkinia, geralmente encontrada em lagos e estações de tratamento ricos em matéria orgânica. Concluiu-se que a água do lago de água pluvial apresenta parâmetros críticos, DBO (33,11 mg/L), Alumínio (1,1488 mg/L) e Fósforo (0,4195 mg/L), que excedem os limites da Classe III do CONAMA 357/2005, impedindo enquadramento formal nessa classe e exigindo tratamento convencional ou avançado para qualquer finalidade de abastecimento humano.