Integração de indicadores geoquímicos e microbiológicos na avaliação da disposição oceânica e continental de sedimentos dragados da Baía de Guanabara- RJ, Brasil

Abstract

As atividades de dragagem são essenciais na manutenção da profundidade dos canais de acesso e bacias de manobra, em leitos de rios, terras caídas, ou em recuperação de áreas degradadas. A baía de Guanabara vive uma situação de estrangulamento logístico, tendo em uma das pontas a dificuldade de execução/ licenciamento de dragagem. Neste sentido, a aplicação de indicadores define critérios ambientais e econômicos para escolha de áreas “bota-fora”, permitindo a concepção e o planejamento. Ao propor o uso de microrganismos como modelo biológico, é fornecida uma alternativa menos onerosa, além de ser possível verificar os efeitos da contaminação ao nível de comunidade, não apenas específica. O presente estudo tem como objetivo geral desenvolver uma formulação matemática, integrando indicadores geoquímicos e microbiológicos a fim de diagnosticar a situação atual e prognosticar cenários futuros através de medidas in situ e bioensaios, considerando as disposições oceânica e continental do material dragado. Os indicadores geoquímicos selecionados refletem processos hidrodinâmicos, eutrofização, anoxia e contaminação ambiental, sendo rotineiramente monitorados em estudos de impacto ambiental. A atividade da enzima desidrogenase reflete a viabilidade da comunidade e, ao mesmo tempo, é reduzida a medida que a contaminação aumenta. A atividade das enzimas esterases refletem a demanda energética da comunidade, aumentada à medida que a disponibilidade de matéria orgânica aumenta (eutrofização) e mais ainda à medida que a contaminação associada aumenta. Teoricamente, as atividades enzimáticas seriam proporcionais ao número de células, parâmetro também monitorado, mas a liberação dos contaminantes à medida que a matriz orgânica é degradada, resulta em efeitos nocivos à própria comunidade. O algoritmo desenvolvido - Quality ratio (QR) - com base na granulometria, contaminação por metais, carbono orgânico total e atividade das enzimas Desidrogenase e Esterases, diferencia em uma ordem de grandeza a medida que a contaminação aumenta: 10-1 – baixo risco, 10-2 – risco médio, 10-3 – risco alto. O QR mostrou-se eficaz em identificar os efeitos à comunidade microbiana in situ. Ensaios laboratoriais foram executados, onde o QR também foi eficaz em avaliar a contaminação aguda (24h), em sedimento oceânico; e crônica (4 semanas) em latossolo, simulando cenários reais de dragagem. A partir da técnica de DGGE, ficou evidente a diferença de comunidades e a influência da comunidade da BG nas misturas com sedimento oceânico e latossolo. O perfil taxonômico da comunidade microbiana nos bioensaios modifica nas primeiras 24 horas, aumentando a abundância de microrganismos anaeróbicos, por influência dos sedimentos anóxicos e eutrofizados da baía de Guanabara. A mistura com solos, representando a disposição continental e os efeitos crônicos, exibiu uma comunidade resiliente. Após 4 semanas, a composição da comunidade tornou-se semelhante à original do solo. Além disto, o QR mostrou-se capaz de representar indiretamente os efeitos nocivos na composição taxonômica das comunidades testadas em ensaios laboratoriais. Isto traz robustez ao modelo proposto que, apesar de mostrar-se eficiente, ainda carece de validação.