Objetivou-se com este trabalho avaliar o potencial agrícola do lodo de esgoto produzido no estado de São Paulo, bem como, verificar a possibilidade de interação entre a composição química e a abundância relativa de bactérias no lodo. Foram realizadas coletas de amostra de lodo de esgoto em 19 estações de tratamento de esgoto, em três épocas distintas. Nas amostras provenientes das três épocas foram determinados as concentrações dos 16 hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) listados como prioritários no monitoramento ambiental pela USEPA (acenafteno, acenaftileno, antraceno, benzo(a)antraceno, benzo(a)pireno, benzo(b)fluoranteno, benzo(ghi)perileno, benzo(k)fluoranteno, criseno, dibenzo(a,h)antraceno, fenantreno, fluoranteno, fluoreno, indeno(1,2,3-cd)pireno, naftaleno e pireno). Nas amostras da segunda época de coleta, além da presença de HPAs, determinou-se as concentrações de poluentes orgânicos emergentes (hormônios, produtos farmacêuticos e produtos de uso industrial), realizou-se a caracterização completa segundo a Resolução CONAMA 375/2006 (umidade, pH, N-Kjeldahl e inorgânico, carbono orgânico, cálcio, potássio, fósforo, magnésio, enxofre, boro, cobre, ferro, níquel, manganês, molibdênio, selênio, zinco, alumínio, arsênio, bário, cádmio, cromo, chumbo, mercúrio e sódio) e a caracterização da comunidade bacteriana através de metodologia independente de cultivo (sequenciamento illumina). Os macronutrientes em maiores concentrações no lodo de esgoto são: N > Ca > S > P > Mg > K. Os elementos inorgânicos Ni e Zn apresentaram concentração superior à máxima permitida para utilização agrícola pela resolução Conama 375/2006 em 1 e 3 amostras, respectivamente. A substância inorgânica que mais limita o enquadramento do lodo de esgoto como adubo orgânico (Instrução Normativa 27/2006) é o Hg. Os compostos benzilparabeno, bisfenol AF (BPAF), ácido perfluorooctanoico (PFOA) e tetrabromobisfenol A (TBBPA) não foram detectados. Por outro lado, cimetidina, metilparabeno, bisfenol A (BPA) e triclocarban foram detectados nas 19 amostras avaliadas. O composto presente em maior concentração é o triclocarban. As concentrações de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos são baixas, de acordo com a norma Europeia. Os filos Proteobacteria e Bacteroidetes estão presentes em maior abundância relativa. Existe uma comunidade bacteriana núcleo nas estações de tratamento de esgoto do estado de São Paulo, composta por 81 gêneros, presentes nas 19 ETEs avaliadas, dos quais, os que estão em maior abundância relativa são Treponema, Clostridium, Propionibacterium, Syntrophus e Desulfobulbus. A elevação do pH a valores próximos de 12 reduz a diversidade microbiana. Considerando a abundância relativa e a composição química do lodo de esgoto, as estações podem ser agrupadas em três grupos distintos, sendo que um deles é influenciado principalmente pelos teores de Ca, Zn e Cu, o outro pelos teores de Fe e S e o terceiro grupo que foi influenciado pelos demais fatores avaliados. / The aim of this work was to evaluate the agricultural potential of sewage sludge produced in the São Paulo state - Brazil, as well as to verify the possibility of interaction between the chemical composition and sewage sludge bacterial abundance. Samples were collected from 19 wastewater treatment plants in three different periods. On the samples from the three times were determined the presence and concentrations of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (HPAs) that are listed as priorities in environmental monitoring by the USEPA (acenaphthene, acenaphthylene, anthracene, benzo (a) anthracene, benzo (a) pyrene, benzo (b) fluoranthene, benzo (ghi) perylene, benzo (k) fluoranthene, chrysene, dibenz (a, h) anthracene, phenanthrene, fluoranthene, fluorene, indeno (1,2,3-cd) pyrene, naphthalene and pyrene). On the samples of the second collect time, besides HPAs, were determined the concentrations of emerging organic pollutants (hormones, pharmaceuticals and industrial products). It was performed the complete characterization according to CONAMA 375/2006 (moisture, pH, Kjeldahl and inorganic Nitrogen, organic carbon, calcium, potassium, phosphorus, magnesium, sulfur, boron, copper, iron, nickel, manganese, molybdenum, selenium, zinc, aluminum, arsenic, barium, cadmium, chromium, lead, mercury and sodium); and characterization of bacterial communities through cultivation-independent methods (Illumina sequencing). Macronutrients in higher concentrations in sewage sludge are: N > Ca > S > P > Mg > K. The inorganic elements Ni and Zn showed up in higher concentration than the maximum allowable for agricultural use by CONAMA Resolution 375/2006, at 1 and 3 samples, respectively. The inorganic element that most limits sewage sludge usage as organic fertilizer (MAPA, 2006) is the Hg. The compounds benzylparaben, bisphenol AF (BPAF), perfluorooctanoic acid (PFOA) and tetrabromobisphenol A (TBBPA) were not detected. On the other hand, methylparaben, cimetidine, bisphenol A (BPA) and triclocarban were detected in all 19 samples. The compound present in highest concentration is triclocarban. The concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons are low, according to the European standard. Proteobacteria and Bacteroidetes phyla are present in greatest relative abundance. There is a bacterial core in the sewage sludge treatment plants of the São Paulo State, comprising 81 genera present in all WWTPs evaluated. Those who are at a higher relative abundance are Treponema, Clostridium, Propionibacterium, Syntrophus and Desulfobulbus. The elevation of pH to values close to 12 reduces the microbial diversity. Considering the relative abundance and chemical composition of sewage sludge, the stations can be grouped into three distinct groups, one of which is influenced mainly by Ca, Zn and Cu, the other by Fe and S and the third group that was influenced by the others evaluated factors.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-10052016-183111 |
| Date | 04 April 2016 |
| Creators | Nascimento, Altina Lacerda |
| Contributors | Regitano, Jussara Borges |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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