K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima Análise da toxicidade da água do município de Jundiaí - São Paulo, através da metodologia Trad-MCN Karina Francisca Gonçalves Oliveira1, Luciana Bizeto1, Claudia Moura1, Ana Beatriz Carollo Rocha Lima1 1 – Instituto de Ciências da Saúde – Universidade Paulista – UNIP, Jundiaí-SP, Brasil. *Autor de Correspondência: Ana Beatriz Carollo Rocha Lima e-mail: [email protected] Endereço: Universidade Paulista - UNIP, campus Jundiaí, Instituto de Ciências da Saúde. Avenida Armando Giassetti, 577 - Vila Hortolândia - Trevo Itu/Itatiba - Jundiaí – SP, CEP 13214-525, Tel.: (11) 4815-2333 Os autores declaram não haver conflito de interesses. Trabalho desenvolvido na área de Toxicologia e Saneamento Ambiental. Resumo A água é a substância de maior importância e abundância existente na natureza, e para a sua utilização, é essencial que a mesma apresente condições físico-químicas adequadas. Tradescantia pallida é um vegetal de alta sensibilidade para a detecção de compostos químicos presentes em amostras de água que possam apresentar potencial mutagênico. No presente estudo, buscou-se determinar a presença de substâncias tóxicas e mutagênicas no pré e pós-tratamento das águas de abastecimento do município de Jundiaí, utilizando água pré-tratamento captada na represa do DAE e pós-tratamento coletada da torneira, bem como avaliar a eficiência do tratamento da água em relação a substâncias tóxicas e mutagênicas. Para avaliar a toxicidade da água no município de Jundiaí, foi utilizada a metodologia Trad-MCN. As hastes de Tradescantia pallida passaram por fases de adaptação, intoxicação e recuperação e foram coradas e analisadas em microscópio para quantificação de micronúcleos, que são as estruturas indicadoras de mutação. Não houve diferença estatisticamente significativa (P<0,05) na quantidade micronúcleos da amostra experimental (água da represa) em relação ao controle negativo (água tratada) ou ao controle branco (água destilada). Houve diferença estatisticamente significativa (P>0,05) na quantidade micronúcleos da amostra experimental em relação ao controle positivo (formol 1:1000ml). Os resultados obtidos sugerem que a água tratada do município de Jundiaí apresenta índices indetectáveis de substâncias tóxicas e mutagênicas, bem como a água in natura da represa do DAE. Estes resultados não dispensam análises mais específicas em relação à presença de substâncias poluentes diversas. Palavras-chave: poluição, mutação, exposição ambiental. Analysis of the toxicity of the water in the city of Jundiaí - São Paulo, through the methodology Trad - MCN Abstract Water is the most important and abundant substance existing in nature, and their use is essential that it provide appropriate physical and chemical conditions. Tradescantia pallida is a high-sensitivity plant for detection of chemical compounds present in water samples that may have mutagenic potential. The objectives of the present study was to UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 250 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima determine the presence of toxic and mutagenic substances in pre and post-treatment of drinking water in the city of Jundiaí, using pretreatment water captured the dam of DAE and posttreatment water collected from the tap and to evaluate water treatment efficiency in relation to toxic and mutagenic substances. To evaluate the toxicity of water in the city of Jundiaí, we used the Trad-MCN methodology. The plant stems have undergone phase adjustment, intoxication and recovery and were stained and examined under a microscope for quantification of micronuclei structures which are indicative of mutations. There was no statistically significant difference (P <0.05) in the micronucleus amount of experimental sample (dam water) compared to the negative control (treated water) or white control (distilled water). There was a statistically significant difference (P> 0.05) in the micronucleus amount of experimental sample (dam water) relative to the positive control (formalin 1: 1000ml). The results suggest that the treated water in the city of Jundiaí has undetectable levels of toxic and mutagenic substances. These results do not preclude more specific tests for the presence of various pollutants. Key-words: pollution, mutation, environmental exposure Introdução 0,5% representa a água doce, que pode A água é a substância de maior ser extraída de lagos, rios e aquíferos. importância e abundância existente na Existem problemas relacionados à natureza. Ela cobre aproximadamente quantidade de água como a escassez, 70% da superfície terrestre, e está estiagem e cheias, assim como disponível nos três estados físicos, relacionados à qualidade da água, como, embora o estado líquido seja a principal por exemplo, a contaminação de forma na qual possamos encontrá-la. A mananciais que dificulta ou impede o água constitui um recurso renovável abastecimento da população humana¹. através do ciclo hidrológico. Para a Apesar de todos os problemas utilização da água, é essencial que a envolvendo escassez, saneamento e uso mesma apresente condições físicas e da água, o Brasil é considerado um país químicas adequadas para a sua privilegiado devido à quantidade de utilização, devendo conter substâncias água doce existente, correspondente a importantes para a vida e estando isenta 12% de toda a água do planeta. A de substâncias que possam causar Amazônia contém a maior bacia fluvial efeitos deletérios¹. A água é um recurso do mundo4. natural imensamente utilizado por todos Apesar da sua abundância, nem os seres vivos, devendo assim estar em toda a água existente no planeta pode quantidade e qualidade que garantam ser aproveitada pelos seres humanos; sua adequada qualidade de vida². A por exemplo, a água salgada dos água é o único recurso natural que oceanos não pode ser utilizada engloba todos os aspectos da civilização diretamente, e as tecnologias existentes humana e que é considerado como para dessalinização são métodos componente bioquímico essencial para a considerados muito caros quando vida dos seres vivos3. comparados com técnicas normais A massa total de água existente utilizadas no tratamento de água para no planeta é de aproximadamente de uso doméstico¹. 265.400 trilhões; deste total apenas UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 251 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima A água é utilizada para diversos território Brasileiro é a Agência fins, como o abastecimento humano, Nacional de Águas (ANA), que foi dado que o homem necessita de água de criada em 27 de julho de 1999 para qualidade adequada para sua atuar no gerenciamento dos recursos sobrevivência. A água utilizada para hídricos. O projeto de criação da ANA abastecimento humano deve estar isenta se transformou na Lei nº 9.984, lei de microrganismos patogênicos e também chamada de “lei das águas”, substâncias tóxicas, garantindo assim o que disciplina a implementação, a bem-estar e a prevenção de danos à operacionalização, o controle e a saúde humana¹. Outra maneira de se avaliação dos instrumentos de gestão utilizar a água é através do são ações que cabem a ANA. A abastecimento industrial, nas indústrias elaboração de planos dos recursos que processam produtos farmacêuticos, hídricos é apoiada pela ANA, focando alimentícios e bebidas, sendo essencial em algumas prioridades e cobranças no um controle de qualidade rigoroso neste uso da água, como também a segmento. Já na irrigação, a qualidade implementação de cobranças, realização da água depende do tipo de cultura a ser de fiscalização etc. Para que tais ações irrigada, por exemplo, em cultivo de sejam tomadas, é preciso escolher as vegetais que são consumidos crus, a informações de forma qualitativa e mesma deve apresentar-se isenta de quantitativa dos recursos hídricos. Outra microrganismos patogênicos. A água atividade realizada pela ANA é também é utilizada para outros fins, estimular a criação de comitês de bacias como a geração energética nas usinas hidrográficas, composta pela sociedade hidrelétricas, para a navegação, para o civil e usuários de água. Ainda transporte de cargas e passageiros por competem à ANA as condições de via fluvial, e para a recreação do operação dos reservatórios públicos e homem em atividades como natação, privados que garantem a esportes aquáticos, pesca, navegação sustentabilidade de obras hídricas. A esportiva etc.³ ANA tem autonomia administrativa e A água existente em mananciais financeira, sempre vinculada ao não precisa necessariamente ter um Ministério do Meio Ambiente5. Já o padrão de qualidade como o exigido Departamento de Águas e Energia para fins de abastecimento público. A Elétrica (DAEE) é um órgão de recursos preservação da flora e fauna e o hídricos do Estado de São Paulo. Uma equilíbrio ecológico do meio aquático instituição que atua de maneira devem ser mantidos independentes da descentralizada no atendimento da forma que foi usada à água, por isso é população e municípios, e executa a necessário que as concentrações de Política de Recursos Hídricos do Estado oxigênio dissolvido e de sais sejam de São Paulo. Entre outras atribuições, o mínimas na água. Para a criação de DAEE coordena o Sistema Integrado de organismos aquáticos, são requeridos Gestão de Recursos Hídricos6. padrões de qualidade muito parecidos Na cidade de Jundiaí há um com os necessários para a preservação sistema de controle de qualidade da da flora e fauna³. Mesmo sendo um água, administrado pelo Departamento recurso de extrema importância para a de Água e Esgoto (DAE), empresa que existência humana, as pessoas atua na área de saneamento básico. continuam poluindo os rios e suas Atende toda área urbana e uma parte da nascentes4. área rural do município, fornecendo Os órgãos responsáveis pelo água tratada, a coleta e o tratamento do tratamento de água que atuam no esgoto7. O abastecimento de água é UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 252 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima realizado pelo DAE e são provenientes, Químicas e Microbiológicas do em sua grande maioria, do rio Jundiaí- Departamento de Água e Esgoto (DAE). Mirim. A minoria da água que abastece Algumas análises são feitas para o município é proveniente de alguns determinar os padrões de potabilidade mananciais como o córrego do Japi, rio para o monitoramento de redes de Ermida e o rio Atibaia7. A bacia distribuição. A cor indica presença de hidrográfica é uma unidade que faz a substâncias dissolvidas.8 O cloro drenagem da água até o rio, lago, residual livre indica a presença de cloro represa ou oceano8. A bacia do Rio livre. O pH é um importante parâmetro Jundiaí nasce na Serra da Mantiqueira, para acompanhar o perfil sanitário. Já o próxima à cidade de São Paulo9. fluoreto traz benefícios à saúde bucal. A O tratamento da água pode ser turbidez é causada por partículas de feito para atender diversas necessidades, argila e matéria orgânica. Os coliformes como a remoção de microrganismos, fecais indicam se houve contaminação bem como substâncias tóxicas e o por dejetos humanos, de cães ou gatos10. excesso de impurezas, a fim de corrigir O biomonitoramento é um a turbidez, cor, odor e sabor¹. A água método que realiza a avaliação de passa por um rigoroso procedimento organismos vivos para a detecção de que consiste naprincipalmente nas mudanças sofridas no meio ambiente, seguintes etapas: sedimentação, que causadas por ações antropogênicas11. remove a matéria suspensa conforme o Muitos compostos químicos que podem tamanho e a densidade das partículas; apresentar potencial mutagênico estão coagulação, que faz com que partículas presentes no meio ambiente, e por isso o se agreguem e possam ser facilmente biomonitoramento é considerado um retiradas; filtração, que faz uso de areia recurso de grande importância para a e antracito, entre outros materiais avaliação de genotoxicidade de águas12. capazes de remover impurezas presentes Atividades de biomonitoramento têm na água; desinfecção, que consiste na sido realizadas empregando-se o teste aplicação de cloro para eliminar os de micronúcleos em Tradescantia microrganismos patogênicos; remoção pallida (Trad-MCN), que determina a de durezas, que faz com que sejam presença de contaminantes na água12. O removidas substâncias como o cálcio e teste de micronúcleos Trad-MCN é um o magnésio, que causam a dureza da bioensaio utilizado para a detecção de água; areação, que retira substâncias agentes mutagênicos que utiliza botões voláteis que possam influenciar no de inflorescência jovens e quantifica sabor e odor da água; e retirada de ferro micronúcleos presentes no citoplasma e manganês, apenas para concentrações das células- mãe fase e tétrade12. muito elevadas destes elementos que Tradescantia pallida é possam causar diversos problemas considerada um bioindicador e ambientais e de saúde¹. bioacumulador sensível com alta O tratamento da água por parte sensibilidade e baixa especificidade, e a do DAE consiste basicamente nas avaliação da qualidade da água através seguintes etapas: desinfecção da utilização desta planta evidencia a (cloração), correção de pH, coagulação, presença de poluentes, sejam eles decantação, filtração, novamente pesticidas, fármacos, metais pesados desinfecção e correção de pH, e por fim, vazamentos nucleares e outras fluoretação para auxiliar na redução da substâncias mutagênicas13. A técnica de incidência de cáries7. O controle de biomonitoramento que utiliza este qualidade da água é realizado pelo vegetal apresenta baixo custo e Laboratório De Análises Físico- resultados facilmente mensuráveis UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 253 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima através da avaliação microscópica das da água em relação a substâncias mutações que ocorrem no contato com a tóxicas e mutagênicas. solução ou meio no qual os vegetais se encontram. A partir daí, pode-se ainda Materiais e métodos fazer análises de conteúdo foliar por 1. Coleta métodos mais sofisticados14, 15, 16. A coleta da amostra de água foi Portanto, o presente estudo teve realizada com o consentimento do como objetivo determinar a presença de Departamento de Água e Esgoto, na substâncias tóxicas e mutagênicas no figura da Gerente do Laboratório de pré e pós-tratamento das águas de Qualidade do DAE, Maria Elisabete abastecimento do município de Jundiaí, Mendes Lopes Botan. A coleta de água utilizando para isso água pré-tratamento foi realizada no dia 30/03/2016, na captada na represa do DAE e pós- represa do DAE – captação. As tratamento coletada da torneira, bem amostras foram armazenadas em como avaliar a eficiência do tratamento garrafas PET de água mineral a fim de evitar contaminação. Figura 1 – Coleta das amostras de água na represa de captação do DAE. Fonte: Do autor. A coleta das plantas foi realizada com aproximadamente 10 cm, todas na em uma área situada próxima à Avenida fase jovem, apresentando o botão pré- Jundiaí, em uma esquina comercial. Os inflorescência. Após a coleta das hastes, espécimes eram ornamentais e a coleta se iniciou o processo de intoxicação de alguns indivíduos foi autorizada pelo com realização da amostra experimental responsável pelo comércio. Foram e dos controles branco, positivo e retiradas aproximadamente 60 hastes negativo. UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 254 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima Figura 2 - Coletas das plantas na Avenida Jundiaí. Fonte: Do autor. I. Adaptação: as hastes 2. Intoxicação foram colocadas em água tratada (de O processo de intoxicação torneira) por um período de 24 horas. consistiu nas seguintes fases, de acordo II. Intoxicação: as hastes com metodologia amplamente foram divididas igualmente entre as utilizada15. quatro soluções: experimental (água da represa de captação), controle branco UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 255 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima (água destilada), controle negativo IV. Fixação: as (água tratada) e controle positivo inflorescências foram fixadas sem as (formol 1:1000ml) e permaneceram nas folhas com uma parte de ácido acético soluções por um período de 8 horas. para três partes de álcool etílico (98%) III. Recuperação: as hastes por período superior a 48 horas. foram colocadas em água tratada novamente por mais 24 horas. Figura 3 - Processo de intoxicação. Fonte: Do autor. Os botões jovens foram 3. Leitura macerados com um estilete histológico de ponta fina e uma gota de corante Já com as inflorescências Carmim, suficiente para preencher uma fixadas, foram confeccionadas as lamínula. Depois foram limpos os lâminas. Nesta etapa foram debris (pétalas e botão que foram selecionados os botões jovens que macerados) e a lâmina foi levada ao possuem células-mãe de grãos de pólen microscópio com aumento de 100 vezes em um estágio de tétrades jovens, para a visualização de tétrades e dos quando as células-mãe do grão de pólen micronúcleos. Para cada amostra foi estão encapsuladas dentro de uma realizada a identificação quantitativa membrana de celulose, semelhantes a dos micronúcleos existentes em 300 um disco de pizza de quatro lados14. tétrades, para cada amostra analisada, totalizando 1200 células14. UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 256 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima Figura 4 – Análise das amostras do controle branco. Fonte: Do autor. 4. Análise estatística Da leitura de 300 tétrades para Os resultados foram analisados cada amostra analisada (total de 1200 estatisticamente através do teste qui- tétrades), foi detectada a presença de 1 quadrado (X2), considerando-se micronúcleo na amostra experimental, 1 estatisticamente significativas as micronúcleo para o controle branco, não diferenças superiores a 95% entre as foram detectado micronúcleos para o amostras (P=0,05). controle negativo, e 15 micronúcleos para o controle positivo, conforme Resultados demonstrado no gráfico 1. UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 257 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima Gráfico I – Resultados amostrais. A análise estatística (x2) não água in natura da represa, o que torna detectou diferença estatisticamente inconclusivo o resultado da análise da significativa na quantidade de eficácia do tratamento da água no micronúcleos entre a amostra município de Jundiaí. experimental e o controle branco Em 2014 foi publicado um (p=1>0,05). estudo realizado no Rio Tietê, na cidade Também não foi detectada de Barra Bonita/SP, que utilizou diferença estatisticamente significativa Tradescantia pallida como biomarcador na quantidade de micronúcleos entre a de efeitos de efluentes urbanos amostra experimental e o controle poluídos. Nos resultados obtidos, o negativo (p=0,317>0,05). percentual de micronúcleos da amostra Houve diferença estatisticamente experimental apresentou diferença significativa na quantidade de estatisticamente significativa (p<0,05) micronúcleos entre a amostra para o controle negativo, indicando a experimental e o controle positivo genotoxicidade do efluente e (p=0,0004<0,05). demonstrando que a metodologia utilizada é eficiente na detecção dos Discussão efeitos impactantes dos efluentes A metodologia Trad-MCN não domésticos e/ou industriais17. detectou índices numéricos Foi realizada uma comparação significativos nas amostras entre a amostra experimental e positiva experimental, branca e negativa, de a fim de avaliar a eficácia da detecção modo que os resultados obtidos indicam de compostos químicos na água através que tanto a água in natura da represa do da metodologia Trad-MCN. Foi DAE quanto a água tratada do detectada diferença estatisticamente município de Jundiaí apresentam significativa entre as amostras, de modo índices indetectáveis de substâncias que podemos concluir que a tóxicas e mutagênicas, na maioria dos metodologia foi eficaz na detecção de casos provenientes de efluentes compostos tóxicos e mutagênicos na domésticos e industriais. água. Porém, estes resultados não Também não foi detectada dispensam análises mais específicas em diferença estatisticamente significativa relação à presença de substâncias ou numérica entre a água tratada e da UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 258 K. F. G. Oliveira, L.Bizeto, C. Moura, A.B. C. R. Lima poluentes diversas, como por exemplo, genotoxicidade da amostra analisada. fármacos e coliformes fecais. Caso houvesse quantidade significativa Outro estudo publicado em 2009 de efluentes tóxicos ou substâncias avaliou a toxicidade em águas do Rio mutagênicas e genotóxicas na represa Jundiaí e em águas residuais (afluentes do DAE, tendo por base estudos que e efluentes da ETE Novo Horizonte, utilizaram metodologias semelhantes, Jundiaí, São Paulo) através de ensaios provavelmente eles seriam detectados de toxicidade com organismos no presente estudo. aquáticos. Os resultados das amostras do rio não apresentaram toxicidade Conclusão significativa, enquanto as amostras de Tradescantia pallida é sensível a afluentes foram mais tóxicas que as de diversos contaminantes ambientais efluentes da ETE. O estudo demonstrou genotóxicos, e é evidente a sua eficácia a eficiência da ETE na remoção de na avaliação dos efeitos tóxicos de toxicidade e ressaltou que outros poluentes no ar, na água e em efluentes parâmetros devem ser observados para urbanos. Assim, a contagem de avaliar o impacto de efluentes sobre as micronúcleos em Tradescantia pallida águas do rio9. representa um método alternativo Um estudo publicado em 2019 simples, eficiente e rápido de detecção avaliou o potencial mutagênico das de compostos tóxicos e mutagênicos. águas dos rios Jundiaí e Tietê na cidade Os resultados obtidos sugerem de Salto-SP e atestou que a qualidade da que a água tratada do município de água do Rio Jundiaí, que já se apresenta Jundiaí não apresenta índices relevantes tóxica antes da região industrial de de substâncias tóxicas e mutagênicas, Salto, sofre expressiva deterioração ao assim como a água in natura da represa passar pela região industrial, no Rio do DAE. Estes resultados não Tietê, resultando em maior atividade dispensam análises mais específicas em mutagênica18. relação à presença de substâncias Outro estudo aceito para poluentes diversas, como por exemplo publicação no ano corrente também fármacos e coliformes fecais, tendo em realizou a avaliação da represa do DAE vista a existência de efluentes urbanos e da água de torneira do município de nas águas in natura que se destinam à Jundiaí, porém através da análise dos represa. seus parâmetros físico-químicos e microbiológicos através do uso do Ecokit II da Alfakit®. Este estudo atestou inconformidades apenas em relação ao parâmetro microbiológico da represa em relação ao estabelecido pela Resolução CONAMA 357/05; já a água de torneira encontrava-se em conformidade com os valores de referências estabelecidos pela Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde19. Tendo em vista que o presente estudo realizado não apresentou diferença estatisticamente significativa entre a água in natura da represa do DAE e o controle negativo, denota-se que foram indetectáveis os níveis de UNISANTA Bioscience Vol. 8 nº 3 (2019) p. 250-261 Página 259