22º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental 14 a 19 de Setembro 2003 - Joinville - Santa Catarina
II-075 - DESENVOLVIMENTO DE ESPÉCIES DE MACRÓFITAS UTILIZADAS EM UM SISTEMA DE WETLANDS IMPLANTADO NA REGIÃO SUL DO BRASIL Janete Feijó(1)
Engenheira Civil pela Universidade Regional de Blumenau (FURB). Especialista em Gerenciamento e Controle da Qualidade Ambiental pela Pontifícia Universidade Católica do Paraná (PUC/PR). Mestre em Engenharia Ambiental pela Universidade Regional de Blumenau (FURB). Doutoranda em Engenharia Ambiental pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Professora da Universidade do Vale do Itajaí (UNIVALI).
Adilson Pinheiro
Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Mestre e m Recursos Hídricos e Saneamento pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IPH/UFRGS). Doutor em Física e Química do Ambiente pelo Institut National Polytechnique de Toulouse (INPT). Professor do Departamento de Engenharia Civil da Universidade Regional de Blumenau (FURB).
Edésio Luiz Simionatto
Químico, Mestre e Doutor em Química pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC). Professor do Departamento de Química da Universidade Regional de Blumenau (FURB).
Endereço(1): Rua 2480, n. 350, bl. B, apto. 701 - Centro – Balneário Camboriú - SC - CEP: 88330-000 - Brasil - Tel: (047) 361-0781
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O objetivo deste trabalho é apresentar o monitoramento do desenvolvimento de três espécies de macrófitas (Zizaniopsis bonariensis, Heleocharis interstincta e Zizaniopsis microstachya) plantadas em um sistema de wetlands, com escoamento sub-superficial, usado para complementar o tratamento de esgoto doméstico pré-tratado em unidades de tanques sépticos. Foram construídos quatro módulos que totalizam 40m2 de área. Em três módulos foram plantadas três espécies diferentes, uma em cada módulo. No quarto módulo foram plantadas mudas das três espécies. Para o monitoramento, procedeu-se a delimitação de uma área de 1,00 m2, através de estacas de bambu com cerca de 0,30 m de
comprimento, cravadas na areia a cada 20 cm. O monitoramento foi realizado durante cinco meses, a partir da plantação dos vegetais até a primeira poda de uma das espécies. Foram monitorados os parâmetros: sobrevivência, desenvolvimento, crescimento, folhação, inflorescência e perfilhamento. A espécie Zizaniopsis bonariensis destacou-se melhor que as demais nos parâmetros sobrevivência, desenvolvimento, crescimento e perfilhamento, não apresentando inflorescência ao longo do monitoramento. Estes resultados a apontaram como a espécie vegetal que melhor se adaptou ao sistema monitorado, estando este
desenvolvimento diretamente associada às suas características naturais de adaptabilidade ao meio, uma vez que as três espécies foram submetidas às mesmas condições de
disponibilidade hídrica, nutrientes e matéria orgânica.
PALAVRAS-CHAVE: Macrófitas, Wetlands, Tratamento de esgotos.
INTRODUÇÃO
Os wetlands, cuja tradução pode ser "terras molhadas", são freqüentemente encontrados na literatura como brejos, banhados, zona de raízes, terras úmidas, leitos cultivados ou leitos hidropônicos de areia. Os wetlands podem ser naturais ou construídos, sendo que os naturais são aque les encontrados no próprio meio ambiente e os construídos são aqueles que possuem características particulares e específicas, similares aos sistemas naturais. Sistemas de wetlands têm sido utilizados para tratar águas residuárias de diversas fontes, desde águas pluviais, esgotos domésticos a alguns tipos de efluentes industriais. Em wetlands construídos com escoamento sub-superficial, o escoamento da água no leito se dá através de canais criados pelas raízes e pelos rizomas, tanto quanto através dos poros. Os vegetais utilizados nestes sistemas desempenham um papel importantíssimo, que é o de utilizar as substâncias contidas nos esgotos, absorvendo e metabolizando os macros e microelementos necessários ao seu desenvolvimento. As plantas nos wetlands absorvem os nutrientes através do seu sistema de raízes e, desta forma, quantidades significativas de nutrientes podem ser removidas na biomassa.
Segundo Paganini (1997), as espécies vegetais a serem selecionadas devem ser perenes, ter alta tolerância à umidade, crescimento rápido e alta capacidade de remoção de nutrientes. As macrófitas, geralmente utilizadas nos wetlands, são vegetais que habitam desde brejos até ambientes verdadeiramente aquáticos (ESTEVES, 1988).
Neste trabalho serão apresentados os dados obtidos no monitoramento do desenvolvimento das espécies de macrófitas denominadas Zizaniopsis bonariensis, Heleocharis interstincta e Zizaniopsis microstachya, plantadas em um sistema de wetlands com escoamento sub -superficial. A Figura 1 apresenta as três espécies monitoradas.
Zizaniopsis bonariensis Heleocharis interstincta Zizaniopsis microstachya
Figura 1 – Espécies vegetais estudados.
MATERIAIS E MÉTODOS
O sistema foi implantado por Feijó (2001) para complementar o tratamento de cerca de 1630 L/dia de esgoto doméstico, em quatro módulos, cuja área total é de 40m2. Os esgotos afluentes ao sistema são pré-tratados em unidades de tanques sépticos.
As mudas foram podadas de forma a obter-se uma altura média de 20 cm de folhagem. As raízes muito desenvolvidas também foram cortadas, para facilitar a plantação. Em três módulos foram plantadas três espécies diferentes, uma em cada módulo. No quarto módulo foram plantadas mudas das três espécies.
Para o monitoramento, procedeu-se a delimitação de áreas de (1,0 x 1,0) metro, através de estacas de bambu com cerca de 30 cm de comprimento, cravadas na areia a cada 20 cm. Encontravam-se plantadas dez, dezessete e oito mudas das espécies Zizaniopsis
bonariensis, Heleocharis interstincta e Zizaniopsis microstachya, respectivamente, em cada área delimitada dos módulos 1, 2 e 3.
O monitoramento foi realizado durante cinco meses, a partir da plantação dos vegetais até a primeira poda de uma das espécies. Foram observados os seguintes parâmetros:
Sobrevivência: apontou o número de mudas que sobreviveram ao plantio; Desenvolvimento: indicou o número médio de brotos por muda;
Crescimento: demonstrou a altura média verificada em cada muda; Folhação: referiu-se ao número médio de folhas por broto;
Inflor escência: representou o número de mudas que floresceram;
Perfilhamento: apontou o número de mudas que perfilharam, ou seja, originaram outras mudas a partir das raízes e rizomas.
RESULTADOS Sobrevivência
A Figura 2 apresenta a quantidade de mudas plantadas e que sobreviveram ao longo dos meses do monitoramento. Verificou-se que a espécie Heleocharis interstincta sofreu a perda de duas mudas já no primeiro mês. Para as demais espécies, a sobrevivência das mudas foi completa.
Figura 2 – Sobrevivência das espécies vegetais.
Desenvolvimento
O desenvolvimento das espécies vegetais (Figura 3) apontou a espécie Zizaniopsis
bonariensis como sendo a que apresentou o maior número de brotos por muda, chegando a seis após o quinto mês de monitoramento. As demais espécies tiveram desenvolvimentos mais tardios e menos expressivos.
Figura 3 – Desenvolvimento das espécies vegetais.
Crescimento
Em relação ao crescimento (Figura 4), nota-se que a espécie Zizaniopsis bonariensis, que teve um crescimento sem destaque no início da operação do sistema, apresentou um aumento deste parâmetro a partir do terceiro mês. Isto pôde ser confirmado pelo intenso
crescimento desta espécie a partir de então. A espécie Heleocharis interstincta apresentou um crescimento lento desde a implantação.
Figura 4 – Crescimento das espécies vegetais.
Folhação
A Figura 5 apresenta a folhação das espécies vegetais implantadas. Observa -se que a espécie Heleocharis interstincta foi a que apresentou o maior número de folhas por broto, chegando a vinte e quatro folhas no quinto mês do monitoramento.
A espécie Zizaniopsis bonariensis teve a folhação dos brotos menos destacada e a espécie Zizaniopsis microstachya praticamente não desenvolveu folhação a partir do segundo mês do acompanhamento.
Figura 5 – Folhação das espécies vegetais. Inflorescência
A Figura 6 apresenta a inflorescência das espécies vegetais. Nota-se que as espécies Heleocharis interstincta e Zizaniopsis microstachya apresentaram inflorescência ao longo do monitoramento, tendo mais destaque a espécie Zizaniopsis microstachya. A espécie Zizaniopsis bonariensis não apresentou inflorescência durante este período.
Figura 6 – Inflorescência das espécies vegetais.
Perfilhamento
De acordo com a Figura 7, que apresenta o perfilhamento das espécies vegetais, somente a espécie Zizaniopsis bonariensis apresentou perfilhamento ao longo do monitoramento, sendo que todas as dez mudas perfilharam a partir do terceiro mês. O desenvolvimento (número de brotos) das mudas perfilhadas também foi intenso, chegando a cinco brotos a partir do quarto mês do monitoramento.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
De um modo geral, as três espécies monitoradas se adaptaram ao sistema. Quando considerados os parâmetros considerados, algumas considerações podem ser feitas. Referente ao parâmetro sobrevivência, somente a espécie Heleocharis interstincta sofreu perda de duas das dezessete espécies plantadas na área delimitada para o monitoramento. No parâmetro desenvolvimento, a espécie Zizaniopsis bonariensis destacou-se
apresentando um crescimento mais significativo que as demais, resultando num maior número de brotos por muda. Este número chegou a seis após cinco meses de
acompanhamento. A espécie Heleocharis interstincta foi a espécie que desenvolveu, até então, o menor número de brotos por muda sobrevivente. Este aspecto tendeu a alterar-se após o monitoramento, como pode ser observado na ascendência da curva referente ao desenvolvimento desta espécie.
Por outro lado, o crescimento desta espécie foi muito inferior ao registrado pelas demais, resultando, inclusive, numa poda mais tardia e num intervalo maior entre as podas posteriores. A espécie Zizaniopsis bonariensis apresentou, a partir do terceiro mês, um crescimento bastante significativo, implicando numa necessidade mais constante de podas da sua folhagem após os cinco meses do monitoramento.
A espécie Heleocharis interstincta foi a que apresentou o maior número de folhas por broto, chegando a vinte e quatro folhas no quinto mês do acompanhamento. Esta característica de folhação intensa, combinada com o fator de pouco crescimento, dificultou a manutenção correta do interior do módulo. As folhas desenvolvidas pouco se distanciaram do solo, dificultando a limpeza e, conseqüentemente, possibilitando o desenvolvimento de vegetais indesejados ao sistema. A dificuldade de manter o módulo limpo implicou na necessidade posterior de replantio completo das mudas desta espécie.
Somente as espécies Heleocharis interstincta e Zizaniopsis microstachya floresceram durante o período do monitoramento do desenvolvimento dos vegetais. A espécie Zizaniopsis bonariensis não apresentou inflorescência.
Somente a espécie Zizaniopsis bonariensis apresentou perfilhamento, sendo que todas as dez mudas perfilharam a partir do terceiro mês. O desenvolvimento (número de brotos) das mudas perfilhadas também foi intenso, chegando a cinco brotos no quarto mês do
acompanhamento.
Este aspecto permitiu que, ao longo dos meses do monitoramento, fosse apontada a espécie Zizaniopsis bonariensis como a que mais se adaptou ao sistema monitorado. Ao longo dos demais meses de monitoramento do sistema, várias mudas desta espécie perfilharam, gerando vários brotos por muda perfilhada. O crescimento destacado desta espécie em relação às demais também contribuiu para o bom desempenho visual num todo.
Por outro lado, a espécie Zizaniopsis microstachya apresentou um número insignificante de folhas por broto e, tendo apresentado um número também pequeno de brotos por muda, sem perfilhar, sua adaptabilidade visual ao sistema resultou num processo pouco destacado. Os espaços vazios entre mudas em toda a área do módulo necessitaram de posterior
preenchimento por outras mudas da mesma espécie, como forma de propor um melhor visual do módulo plantado com o referido vegetal. Entretanto, a aparência observada no módulo de tratamento foi a mesma verificada no local de onde foram retiradas as mudas para o plantio. Ou seja, este visual é característico da espécie e não um resultado da não adaptabilidade ao sistema monitorado.
A excelente adaptabilidade visual da espécie Zizaniopsis bonariensis ao sistema está diretamente associada com as suas características físicas de desenvolvimento, uma vez que as três espécies implantadas foram submetidas às mesmas condições de disponibilidade hídrica, de nutrientes e de matéria orgânica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ESTEVES, F. de A. A comunidade de macrófitas aquáticas. In: Fundamentos da Limnologia. Rio de Janeiro: Editora Interciência Ltda. p. 307-362. 1988.
FEIJÓ, J. Tratamento de esgotos sanitários através de escoamento sub-superficial em módulos com vegetais. Blumenau: Universidade Regional de Blumenau. (Dissertação de Mestrado). 2001.
PAGANINI, W. Disposição de esgotos no solo: (escoamento à superfície). São Paulo: Fundo Editorial da AESABESP. p. 232. 1997.
