O USO DE PLANTAS BIONDICADORAS COMO SOLUÇÃO NA REMEDIAÇÃO DE AMBIENTES AQUÁTICOS POLUÍDOS, NA REGIÃO DO MADEIRA, SUL DO AMAZONAS

THE USE OF BIONICATOR PLANTS AS A SOLUTION IN THE REMEDIATION OF POLLUTED AQUATIC ENVIRONMENTS, IN THE MADEIRA REGION, SOUTH AMAZON.

REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.12659105


Rodrigo Henrique Risso Aires Alves


RESUMO

As vantagens do uso de macrófitas como bioindicadoras são evidentes e relevantes sob a ótica de uma crescente preocupação com a natureza, uma vez que não acarretam mais prejuízos ao meio ambiente. É sabido que já são empregadas no uso medicinal em várias localidades ribeirinhas, como no Alto Solimões. A proposta desta pesquisa é ampliar sua utilização, estendendo-a ao Rio Beém, localizado na cidade de Humaitá-AM, e explorar seu papel como indicadoras da qualidade ambiental deste importante corpo hídrico, visto que o mesmo é utilizado para as mais variadas finalidades, tais como lazer, agricultura, pesca e moradia. Assim, espera-se que esta pesquisa consiga identificar os pontos mais ameaçados ao longo do rio e seus afluentes mais próximos da região urbana, produzindo, a partir disto, respostas que contribuam para o desenvolvimento de uma comunidade sustentável e mais responsável pelo meio ambiente. As análises de água serão realizadas no laboratório seguindo os parâmetros mais representativos como: turbidez, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, coliformes termotolerantes, ph, temperatura, nitrato, fosfato e sólidos totais. A metodologia empregada para espécies de macrófitas mais relevantes do estudo, se basearão nos pontos: capacidade de acumulação de poluentes, taxa de crescimento e facilidade manejo, além da inspeção regular no local para detecção visual de perturbações do ambiente e o emprego de questionário estruturado visando conhecer o perfil socioambiental dos moradores que moram na margem do rio.

Palavraschave: Bioindicadores; Qualidade ambiental, Macrófitas; Meio ambiente; Rio.

ABSTRACT

The advantages of using macrophytes as bioindicators are evident and relevant from the perspective of a growing concern for nature, as they no longer cause harm to the environment. It is known that they are already used for medicinal purposes in several riverside locations, such as Alto Solimões. The purpose of this research is to expand its use, extending it to the Beém River, located in the city of Humaitá-AM, and explore its role as indicators of the environmental quality of this important water body, since it is used for the most varied purposes, such as leisure, agriculture, fishing and housing. Therefore, it is expected that this research will be able to identify the most threatened points along the river and its tributaries closest to the urban region, producing, from this, answers that contribute to the development of a sustainable community that is more responsible for the environment. Water analyzes will be carried out in the laboratory following the most representative parameters such as: turbidity, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, thermotolerant coliforms, pH, temperature, nitrate, phosphate and total solids. The methodology used for the most relevant macrophyte species in the study will be based on the following points: pollutant accumulation capacity, growth rate and ease of management, in addition to regular on-site inspection for visual detection of environmental disturbances and the use of a structured questionnaire aimed at know the socio-environmental profile of residents who live on the riverbank.

Keywords: Bioindicators; Environmental quality, Macrophytes; Environment; River.

INTRODUÇÃO

Sabe-se, indubitavelmente, que a água é a fonte essencial da vida e relevante para nossos recursos naturais. Problemas decorrentes da industrialização e do crescimento desordenado das cidades, aliados à falta de percepção ambiental e ao descaso com ecossistemas aquáticos, promovem uma crescente crise para o abastecimento de água. Uma vez que 2% da água é doce, e 0,036% se encontra disponível, nota-se que estes recursos vêm se tornando indisponíveis como resultado de uma série de fatores que precisam de atenção. Por exemplo: a aplicação mais efetiva de políticas ambientais, a cooperação da sociedade com o meio ambiente e as indústrias mantendo uma contribuição mais responsável com o despejo e a emissão de poluentes e efluentes (Bernardo, 2023).

Hoje, é viável avaliar a qualidade da água por processos físicos, químicos e biológicos. Analisar biologicamente os efeitos da poluição sobre alguma comunidade, caracterizando-a pela presença, abundância e/ou riqueza de organismos, permite inferir o quanto este ambiente foi alterado. No exterior, na área de gestão ambiental, os números demonstram que os bioindicadores vêm sendo recomendados sobre outros parâmetros quanto à qualidade das águas (Magalhães, 2007).

A problemática que relaciona o meio ambiente ao aumento de águas residuais, que não passam por tratamento efetivo ou parcial, já apresenta registro há quase dez anos. A urbanização tem maximizado os problemas dentro dos ecossistemas, não apenas para a biodiversidade aquática, mas também para os seres humanos que dependem deste precioso meio (Galal & Farahat, 2015).

Como dito acima, a deterioração dos recursos hídricos ameaça não somente a quantidade, mas também a qualidade do que se encontra disponível. Isto decorre de atividades antropogênicas e de variados setores, como indústrias, agronegócio e mineração. Problemas assim podem gerar escassez de água, levando a população a um quadro de insegurança hídrica. Afinal, neste contexto, entra em evidência a ineficiência de uma gestão adequada do abastecimento doméstico de água (Primo et al., 2022).

As plantas bioindicadoras são organismos que, em populações ou comunidades, cuja presença, quantidade e distribuição podem mensurar o tamanho dos impactos ambientais que o ecossistema aquático tem sofrido. Destacam-se espécies de macrófitas, macroalgas, microalgas, bactérias, protozoários, microinvertebrados e peixes como indicadores biológicos de qualidade da água (Hegel & Melo, 2016).

As macrófitas são plantas vasculares que compõem ambientes úmidos e/ou territórios alagados, seja de água doce ou salobra. Elas têm relevância para os ecossistemas aquáticos porque desempenham um papel fundamental na retenção de matéria orgânica e inorgânica, atuam na estabilidade climática local e regional e contribuem para a manutenção do lençol freático (Pinto et al., 2020).

Nesta linha de raciocínio, Wetzel (1993) as caracteriza como plantas visíveis a olho nu, cujas partes fotossintetizantes ativas estão permanentemente ou por diversos meses, todos os anos, total ou parcialmente submersas em água doce ou salgada, ou ainda flutuantes.

Os problemas hídricos, desde o descarte do lixo doméstico até o despejo de efluentes industriais, geram diversos danos ao ambiente aquático, como a eutrofização. Existem processos bioquímicos naturais que são de grande relevância para a identificação e tratamento de locais contaminados, como a biomagnificação, bioacumulação e biotransformação (Coutinho, 2018).

Neste contexto, a biorremediação vem sendo empregada na recuperação de locais degradados. O processo consiste no uso de organismos vivos, em geral, vegetais e procariotos, para desintoxicar e sanear tal ecossistema comprometido.

Esse método pode ser aplicado em diversas localidades, sejam águas superficiais, subterrâneas, solos ou efluentes industriais. Esse é um processo que acontece naturalmente em alguns organismos que vivem em ambientes aquáticos, como algas, plantas e bactérias. Embora seja lento, é eficiente na descontaminação (Gaylarde et al., 2005).

A fitorremediação é uma estratégia eficaz e de baixo custo, que, além de acessível, é ecológica. Ela se baseia no uso de plantas para a descontaminação de locais com acúmulo de metais pesados, efluentes domésticos e industriais, advindos principalmente de ação antropogênica. Um desses mecanismos é a rizofiltração, que é a absorção dos contaminantes pelas raízes das macrófitas (Barreto, 2011).

Pompêo (2008) ressalta a capacidade das macrófitas em acumular metais pesados e que podem ser aproveitadas no biomonitoramento de ambientes comprometidos. Os elementos mais relevantes para as fitorremediadoras em questão são o nitrogênio e o fósforo, que são encontrados em quantidades expressivas nos efluentes sanitários, assim como nas águas residuais oriundas da agricultura, que podem escoar para corpos hídricos. Logo, entende-se que em ambientes onde se encontram estes nutrientes na presença de luz, torna-se fácil a proliferação dessas plantas.

OBJETIVO GERAL

  • Verificar a presença, riqueza e distribuição de plantas macrófitas no Rio Beém, no trecho urbano de Humaitá-AM.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

  • Observar in loco os impactos da poluição ambiental;
  • Investigar possíveis espécies de macrófitas com potencial de fitorremediação;
  • Realizar análises físico-químico de amostras da água;
  • Entrevistar os moradores da comunidade sobre a utilização do rio.

REFERENCIAL BIBLIOGRÁFICO

A ONU (Organização das Nações Unidas) estabeleceu 17 objetivos de Desenvolvimento Sustentável que compõem a Agenda 2030, citando-se: erradicação da pobreza; obtenção da segurança alimentar; saúde e educação para todos; promoção da igualdade de gênero e redução de iniquidades; incentivo ao uso racional de energia e água potável, com saneamento público; promoção da sustentabilidade e padronização na produção e consumo; controle em todas as suas formas; e cidades sustentáveis com crescimento inclusivo.

A ideia desta pesquisa se pauta em virtude da proximidade da Agenda, pontuando-se primeiramente no objetivo 6, que traz a temática da água potável e a importância do saneamento básico. Sendo assegurado para todos, uma porção de água potável para evitar mortes por desidratação e minimizar o risco de doenças ligadas à água, além de suprir o consumo, a culinária e as necessidades higiênicas (Silva & Granziera, 2019).

O item 6.3 cita um aspecto imprescindível para a manutenção dos ecossistemas aquáticos: melhorar a qualidade da água, reduzindo a poluição ambiental, eliminando despejos, minimizando a liberação de produtos nocivos ao meio ambiente e materiais perigosos, e reduzindo à metade a proporção de águas que ainda não foram tratadas (Agenda 2030; b).

As macrófitas podem ser usadas para alavancar este processo, afinal, comportam-se como excelentes bioindicadoras aquáticas de contaminação, sendo usadas também na avaliação da toxicidade de sedimentos que passam por processos contaminantes e lixiviados de resíduos perigosos, o que pode resultar positivamente em medidas de prevenção, preservação e proteção da qualidade de vida (Barbosa Junior, 2019).

Existem outras vantagens em utilizá-las, uma delas é a possibilidade de observação da dinâmica destes vegetais, das mudanças do ambiente e clima, assim como investigar sua fisiologia e metabolismo condicionado à presença de elementos químicos, matéria orgânica e metais pesados (Soares et al., 2014).

Outro ODS (Objetivo de Desenvolvimento Sustentável) que sustenta este trabalho é o 3º, mais precisamente no item 3.9, que traz a responsabilidade da redução substancial de mortes por produtos químicos perigosos, contaminação e poluição do ar, água e solo. Atentando-se para o processo de urbanização desorganizado, a finalidade dada aos resíduos ou o próprio descarte inapropriado, valida-se a afirmação de que a relação entre homem e natureza se dá de maneira mais intensa, onde nenhuma ação fica sem reação. Estes descartes são responsáveis pela contaminação de solo, mananciais de água e do ar (Ferreira & Garcia, 2017).

As macrófitas ganham posição de destaque na fitorremediação por possuírem um mecanismo altamente eficiente na remoção de poluentes, sejam de origem orgânica ou inorgânica e metais pesados, ainda que este potencial de remoção varie de espécie para espécie (Coura Borges et al., 2023).

Após a descoberta da capacidade de absorção, acumulação, transferência concentração de quantidades de poluentes, a utilização de macrófitas na remediação de ambientes aquáticos comprometidos vem ganhando cada vez mais espaço, principalmente no que se diz respeito a metais pesados, elementos tóxicos e alguns produtos xenobióticos (Rahman & Hasegawa, 2011)

Neste sentido, é importante ressaltar, conforme SOOD et al. (2011), que os metais pesados como mercúrio (Hg), cádmio (Cd), tálio (Tl) e chumbo (Pb) são extremamente tóxicos e nocivos para organismos vivos, incluindo seres humanos. Estes podem estar presentes em corpos d’água provenientes de fontes naturais, como a lixiviação do solo e das rochas, ou de ações antropogênicas, como resíduos industriais e domésticos, entre outros.

O uso dessas bioindicadoras de qualidade de água é uma excelente opção, pois, na sua grande maioria, elas produzem informações sobre o ambiente em que estão inseridas, conforme indicado por Thomaz & Bini (1998). Essas espécies de plantas apresentam um grau de desenvolvimento vantajoso em locais com substâncias poluentes, o que permite inferir qualitativamente as condições do ambiente. Isso é feito através da identificação e caracterização de cada planta, fornecendo evidências de poluição, seja pelo acúmulo de poluentes identificado ou pelos efeitos causados por eles, como discutido por Pompêo (2008) e Rodrigues (2011).

O estudo da fitorremediação em espécies de macrófitas tem viabilizado a avaliação do grau de contaminação em ambientes aquáticos. Isso torna essas espécies uma opção viável para o tratamento de corpos d’água eutrofizados. Este processo está intimamente relacionado com a proliferação de plantas, algas e cianobactérias nas superfícies desses leitos aquáticos (Garcia, 2015).

Tanto o nitrogênio quanto o fósforo são elementos relevantes para a cadeia alimentar. Contudo, quando presentes em concentrações elevadas e associados a fatores abióticos, como a luz, podem promover o processo de eutrofização. Esse enriquecimento nutricional pode levar a alterações nas características da água, como sabor, turbidez e cor, além da redução dos níveis de oxigênio dissolvido. Tais mudanças resultam na proliferação excessiva de plantas aquáticas e na mortalidade de organismos aquáticos, entre outros múltiplos impactos negativos (Barreto et al., 2013).

Um outro ODS que se enquadra neste projeto é o de número 15, que se fundamenta em três pilares essenciais: florestas, desertificação e diversidade biológica. É relevante enfatizar que a recuperação e o uso consciente dos ecossistemas terrestres e aquáticos estão intimamente ligados, uma vez que a implementação de políticas de gestão ambiental sustentável é necessária (Cavalcanti, 2017).

Infere-se, portanto, que de acordo com o exposto e apoiando-se na preocupação ambiental resultante da interação entre homem e natureza, esta proposta se torna uma ferramenta viável. Ela se consolida fortemente por meio de diversos estudiosos que vêm desenvolvendo estudos de biomonitoramento, identificação, avaliação e fitorremediação em ecossistemas aquáticos comprometidos. Esses estudos podem ser aplicados na cidade de Humaitá, gerando resultados positivos para toda a comunidade local.

METODOLOGIA

O ecossistema aquático a ser analisado pela proposta é no Rio Beém, onde se deseja verificar a presença, riqueza e distribuição de macrófitas em sua. É um dos mais importantes corpos hídricos locais e pertencente a Região Hidrográfica do Amazonas, fica na cidade de Humaitá-AM, ressalta-se que este ambiente é destinado para diversas finalidades como a atividades de lazer, pesca, irrigação em pequenas propriedades, entre outras.

Para investigar a presença de plantas bioindicadoras na área em questão, é crucial realizar um mapeamento preliminar. Esta ação visa facilitar a elaboração de um inventário abrangente das espécies de macrófitas encontradas. Para tal, a utilização de GPS e a documentação fotográfica são ferramentas essenciais para registrar a distribuição espacial dos exemplares. Além disso, a coleta de amostras representativas dessas plantas é um passo necessário para permitir uma análise laboratorial precisa. Sendo esta, baseada em chaves taxonômicas atualizadas, garantindo a identificação correta das macrófitas encontradas.

A observação in loco, uma etapa que deve ser realizada por meio de inspeção visual regular, desempenha um papel importante na detecção de alterações visíveis no ecossistema. Essas mudanças podem incluir variações nas características físicas da água e na saúde das plantas. Estes registros deverão ser documentados, servindo como uma base de informações valiosas para o estudo.

Tais ações produzem resultados preciosos que são fundamentais para estratégias posteriores, uma vez que nesta etapa, é levado em conta o aspecto ambiental do corpo hídrico, presença de macrófitas aquáticas, caramujos, animais de pasto, além de fontes visíveis de despejo de efluentes e atividades como pesca e recreação (Santos, 2020).

A investigação de macrófitas com potencial fitorremediador será inicialmente feita através de um levantamento bibliográfico extenso de espécies que já foram estudadas para esta finalidade. Serão levados em consideração parâmetros como a capacidade de acumulação de poluentes, tolerância a condições adversas, taxa de crescimento e facilidade de manejo. A seleção das plantas em variados locais permitirá uma ampla gama de condições ambientais distintas. Após estes procedimentos, a análise laboratorial poderá apontar a capacidade de fitorremediação, incluindo a exposição das plantas a variadas concentrações de poluentes e a medição da taxa de remoção (Matias et al.,2003; Demarco et al.,2016; Caris et al., 2007).

Para a realização da análise da qualidade da água, é essencial determinar os pontos de coleta mais adequados para o objetivo da pesquisa. Esses pontos podem ser selecionados com base em vários critérios, incluindo distância de áreas urbanas, áreas de ocupação e períodos sazonais (Inverno-Verão). Para a caracterização da qualidade da água, os parâmetros mais representativos são incorporados, incluindo oxigênio dissolvido, coliformes termotolerantes, pH, demanda bioquímica de oxigênio, nitrato, fosfato total, temperatura da água, turbidez e sólidos totais (Peixoto, et al. 2014).

Como auxílio para entrevista, será elaborado um questionário estruturado, destinado aos moradores da região, viabilizando o conhecimento da interação entre a população e o Rio Beém, e como estes percebem os impactos da poluição. O intuito de usá-lo como instrumento do trabalho, é coleta de informações que possam contribuir significativamente para o projeto. Dentre as informações buscadas, destacam-se: alterações no ambiente e a identificação das atividades mais relevantes que ocorrem na região.

Informações desta natureza possibilitam uma investigação mais completa e temporal do local em estudo, permitindo descobrir quais os impactos das atividades humanas no ambiente (Gaylarde et al. 2005). Esta abordagem proporciona uma visão mais ampla e detalhada do cenário, auxiliando na elaboração de estratégias eficazes para o projeto.

CONTRIBUIÇÕES ESPERADAS DO ESTUDO

A análise do ecossistema aquático no Rio Beém, com foco nas macrófitas, é fundamental para entender a biodiversidade e a saúde desse importante corpo hídrico. Com base na metodologia apresentada e no que se tem conhecimento sobre o campo de estudo selecionado, espera-se obter como produtos os seguintes pontos:

O objetivo deste estudo é realizar um mapeamento detalhado das espécies de macrófitas presentes no Rio Beém. Isso envolve a identificação taxonômica das plantas aquáticas, bem como a documentação fotográfica para registrar sua distribuição espacial ao longo do rio. O inventário das macrófitas será uma contribuição valiosa para a área. Espera-se listar todas as espécies encontradas, destacando sua riqueza e diversidade.

Com base nos dados coletados, espera-se identificar plantas bioindicadoras que possam sinalizar a qualidade ambiental do ecossistema. Essas espécies podem ser usadas como indicadores de mudanças e impactos. Segundo Maki et al. (2013) existem vantagens em se escolher estes indicadores de avaliação da qualidade ambiental, tanto com relação ao baixo custo, inclusive na avaliação cumulativa de eventos ocorridos em um intervalo de tempo, possibilitando um resgaste da história ambiental não passível de detecção ou medição por outros métodos.

A observação in loco permitirá avaliar a saúde do ecossistema, por meio da detecção de alterações visíveis, como variações nas características físicas da água e na saúde das plantas. Esses registros serão importantes para avaliar o estado geral do ecossistema. Para Goullart & Callisto (2003) O monitoramento das variáveis físicas e químicas em ecossistemas aquáticos traz várias vantagens na avaliação de impactos ambientais. Isso inclui a identificação imediata de modificações nas propriedades da água, a detecção precisa das variáveis afetadas e a determinação das concentrações alteradas.

A investigação das macrófitas com potencial fitorremediador fornecerá informações sobre sua capacidade de acumular poluentes e remover substâncias nocivas da água. Espera-se identificar espécies promissoras para futuras estratégias de remediação. Dos Santos (2017) enfatiza que estas plantas desempenham um papel importante na manutenção e equilíbrio dos ambientes aquáticos. Elas contribuem para a produção de biomassa, controlam a erosão hídrica, melhoram as condições físicas e nutricionais do solo e participam da ciclagem de nutrientes. Além disso, são excelentes bioindicadoras da qualidade da água, pois sua presença pode ajudar a melhorar a qualidade das águas, absorvendo cargas excessivas de nutrientes e outros elementos.

Os parâmetros de qualidade da água (oxigênio dissolvido, coliformes, pH, nutrientes etc.) serão avaliados em diferentes pontos de coleta. Espera-se obter dados representativos e identificar possíveis fontes de poluição. Para Paiva & Souza (2010) os impactos sobre os recursos hídricos são preocupantes, não só no aspecto quantitativo, mas também no qualitativo, já que não basta ter o recurso se o mesmo está deteriorado. Para realizar o controle da poluição das águas de rios e reservatórios, utilizam-se os padrões de qualidade, que definem os limites de concentração a que cada substância presente na água deve obedecer. Assim percebe-se a importância de investigar sobre a qualidade da água de rios, verificando como a ação humana interfere na qualidade dos mesmos, e se sua água é apropriada para utilização humana.

O questionário estruturado permitirá entender a percepção da população local sobre o Rio Beém. Espera-se coletar informações relevantes sobre alterações ambientais e atividades humanas.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

Assim, como se pode notar, existe um potencial a ser explorado com a aplicação das macrófitas na região sul do Amazonas e através destes bioindicadores de qualidade ambiental, diversas estratégias poderão ser traçadas, produzindo políticas públicas que podem resultar positivamente na transformação de um ambiente degradado em saudável.

Entre estas, podem-se pontuar seguintes melhorias para a comunidade local: utilização de macrófitas na remoção de poluentes em unidades de tratamento, bioindicadoras de qualidade ambiental em lagos da região que sofrem com despejo inadequado de efluentes domésticos e descarte de resíduos inapropriados, resultando em medidas de prevenção e preservação, a inclusão de termos como fitorremediação em aulas de Educação Ambiental e incentivos econômicos, através de benefícios fiscais para empresas que utilizam estas técnicas em seus processos. Sendo assim, considera-se uma pesquisa promissora que tem como objetivo maior, a melhoria da qualidade de vida e a criação de uma relação de caráter sustentável e harmonioso com o meio ambiente.

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