Análise da toxicidade para organismos aquáticos de percolados oriundos de simulações de obras geotécnicas, com incorporação de Lodos de Estação de Tratamento de Água

Abstract

Este trabalho avaliou a toxicidade de percolados provenientes da incorporação de Lodo de Estação de Tratamento de Água (LETA) em obras geotécnicas, simulando cenários de exposição em condições reais de aplicação. Para isso, foram operados cinco reatores cilíndricos em escala laboratorial, utilizando lodo proveniente de uma Estação que emprega coagulante à base de alumínio. Na simulação foram avaliados cenários de referência: solo puro, lodo centrifugado e lodo seco naturalmente; e também cenários de misturas, característicos das obras geotécnicas na proporção de 50% de solo e 50% de lodo. As simulações foram operadas e monitoradas durante um ano para representar as condições climáticas secas e chuvosas, determinadas a partir de cálculos que consideraram dados reais de precipitação. A pesquisa analisou o percolado sem tratamento prévio, fornecendo dados sobre o que efetivamente atinge o meio aquático. Foram realizados bioensaios com a microalga Raphidocelis subcapitata e o quironomídeo Chironomus sancticaroli. Os resultados indicaram que os metais presentes no LETA são semelhantes aos encontrados naturalmente no solo, porém em concentrações superiores. Observou-se que a mistura solo-lodo atenuou a mobilidade de metais como Co, Mn, Mg, Pb e Fe, sugerindo um efeito positivo da matriz de solo na redução da carga lixiviada desses metais. Os ensaios ecotoxicológicos revelaram respostas contrastantes entre os organismos, evidenciando a importância da utilização de testes com organismos de diferentes níveis tróficos. Enquanto as simulações contendo lodo seco naturalmente promoveram uma inibição acentuada na divisão celular da microalga R. subcapitata, observou-se uma toxicidade atenuada para o quironomídeo C. sancticaroli neste mesmo cenário. Em contrapartida, o lodo centrifugado manifestou efeitos adversos severos para ambos os organismos. Embora a proporção (50:50) considerada para LETA tenha apresentado toxicidade específica para os bioindicadores testados, os resultados balizam os limites de segurança para o reaproveitamento deste resíduo, indicando que a viabilidade ambiental do reuso em obras geotécnicas está condicionada ao monitoramento ecotoxicológico e ao ajuste das dosagens de incorporação, em alinhamento aos preceitos da Economia Circular e dos ODS.

This study evaluated the toxicity of leachate from the incorporation of Water Treatment Plant Sludge (WTPS) in geotechnical works, simulating exposure scenarios under real application conditions. To this end, five laboratory-scale cylindrical reactors were operated using sludge from a plant that employs an aluminum-based coagulant. The simulation evaluated reference scenarios: pure soil, centrifuged sludge, and naturally dried sludge; as well as mixture scenarios, characteristic of geotechnical works, in a proportion of 50% soil and 50% sludge. The simulations were operated and monitored for one year to represent dry and rainy climatic conditions, determined from calculations that considered real precipitation data. The research analyzed untreated leachate, providing data on what actually reaches the aquatic environment. Bioassays were performed with the microalga Raphidocelis subcapitata and the chironomid Chironomus sancticaroli. The results indicated that the metals present in WTPS are similar to those found naturally in soil, but in higher concentrations. It was observed that the soil-sludge mixture attenuated the mobility of metals such as Co, Mn, Mg, Pb, and Fe, suggesting a positive effect of the soil matrix in reducing the leached load of these metals. Ecotoxicological assays revealed contrasting responses among organisms, highlighting the importance of using tests with organisms from different trophic levels. While simulations containing naturally dried sludge promoted a marked inhibition of cell division in the microalga R. subcapitata, attenuated toxicity was observed for the C. sancticaroli in the same scenario. In contrast, centrifuged sludge showed severe adverse effects for both organisms. Although the ratio (50:50) considered for WTPS showed specific toxicity for the tested bioindicators, the results establish safety limits for the reuse of this residue, indicating that the environmental viability of reuse in geotechnical works is conditional on ecotoxicological monitoring and adjustment of incorporation dosages, in alignment with the principles of the Circular Economy and the SDGs.