RESUMEN
RESUMO O presente trabalho avaliou a contaminação por Escherichia coli em viveiro de criação de pacu (Piaractus mesopotamicus) e sua remoção do efluente utilizando um sistema do tipo constructed wetland, contendo macrófitas aquáticas de três tipos ecológicos diferentes (Eichhornia crassipes, Ceratophyllum demersum e Typha domingensis). Durante três meses foram realizadas análises do número mais provável (NMP) de Escherichia coli na água de abastecimento do viveiro, no seu efluente e em cada etapa do tratamento (sedimentação e emprego de cada espécie de macrófita). Concluiu-se que a contaminação por E. coli na água de abastecimento e no viveiro pode alcançar o ambiente por meio do efluente. O sistema de tratamento proposto foi eficiente na remoção de E. coli da água, sendo que, após estabilização do sistema, ocorreu remoção média de 95% da contaminação. A etapa contendo E. crassipes apresentou maior remoção média, porém mostrou diminuição da eficiência a partir de 60 dias após implementação do sistema. A remoção média das etapas contendo C. demersum e T. domingensis foi prejudicada devido à presença de E. coli no solo usado como substrato durante as primeiras semanas de experimento. Contudo, com a diminuição do efeito da contaminação presente no substrato, essas duas etapas foram fundamentais para manutenção da qualidade do efluente tratado, demonstrando que o consórcio de espécies de tipos ecológicos diferentes foi vantajoso, uma vez que a qualidade da água do efluente foi mantida mesmo quando algumas etapas do tratamento diminuíram sua eficiência.
ABSTRACT This study evaluated the water contamination by Escherichia coli in pacu (Piaractus mesopotamicus) breeding ponds and its removal by a constructed wetland system containing macrophytes of three different ecological types (Eichhornia crassipes, Ceratophyllum demersum, and Typha domingensis). The most probable number of E. coli in the water was quantified for supply site, effluent and at each stage of treatment (sedimentation and use of each type of aquatic macrophyte). We conclude that E. coli contamination in water supply and in fishpond can reach the environment through the effluent. The proposed treatment system was efficient in removing E. coli from the water, and when the system was stabilized the average removal efficiency of E. coli was 95%. The tank containing E. crassipes showed the highest removal average, even though it exhibited an efficiency reduction after 60 days of experiment. The average removal of the tanks containing C. demersum and T. domingensis was hampered due to the presence of E. coli in soil used as substrate. However, after the decrease of substrate contamination effect, these two plants were essential for the maintenance of water quality of the treated effluent, indicating the benefits of aquatic macrophytes diversity in treatment systems. The effluent quality was maintained even when some system steps presented a decrease of removal efficiency.
RESUMEN
The efficiency of a series of wetland colonized with Eichhornia crassipes and Salvinia molesta to treat the effluent of a giant river prawn (Macrobrachium rosenbergii) broodstock pond was evaluated in this study. The experimental design was completely randomized and was performed in 9 rectangular tanks (1.6 m3) with three treatments (constructed wetlands) and three replicates. The treatment types included: a wetland colonized with E. crassipes and S. molesta (EcSm) arranged sequentially, a wetland with E. crassipes only (Ec) and a wetland with S. molesta only (Sm). The means of suspended particulate material (SPM), total inorganic nitrogen (TIN), total Kjeldahl nitrogen (TKN), P-orthophosphate (PO4-P) and total phosphorus (TP) of the treated effluents were compared using ANOVA followed by Tukey's test (P<0.05). The effluent treated in Ec and EcSm wetlands exhibited lower SPM concentrations. The Ec wetland reduced TIN, TKN, PO4-P and TP by 46.0, 43.7, 44.4 and 43.6%, respectively. In the EcSm wetland, the reduction of TIN (23.0%), TKN (33.7%) and PO4-P (26.7%) was similar to the Sm wetland (19.8% TIN, 30.9% TKN and 23.8% PO4-P). The Ec wetland was more efficient in treating pond effluent due likely to the higher root surface of E. crassipes, which forms an extensive area favorable to retention and adsorption of debris and absorption of nutrients.
Neste estudo foi avaliada a eficiência de uma wetland povoada com Eichhornia crassipes e Salvinia molesta para o tratamento do efluente de um viveiro de manutenção de reprodutores do camarão-da-malásia (Macrobrachium rosenbergii). Um experimento totalmente casualizado foi realizado em 9 tanques retangulares (1,6 m3) com 3 tratamentos (wetlands construídas) e 3 repetições. Os tratamentos foram: wetland povoada com E. crassipes e S. molesta (EcSm) dispostas nesta sequência, wetland somente com E. crassipes (Ec) e wetland somente com S. molesta (Sm). Os valores de material particulado em suspensão (MPS), nitrogênio inorgânico total (NIT), nitrogênio Kjeldahl total (NKT), P-ortofosfato (P-PO4) e fósforo total (PT) dos efluentes tratados foram comparados pela ANOVA seguida do teste de Tukey (P<0,05). A wetland Ec reduziu a concentração de NIT, NKT, P-PO4 e PT em 46,0%, 43,7%, 44,4% e 43,6%. Na wetland EcSm a redução de NIT (23,0%), NKT (33,7%) e P-PO4 (26,7%) foi semelhante à observada na wetland Sm (19,8% para NIT, 30,9% para NKT e 23,8% para P-PO4). A wetland povoada com E. crassipes é mais eficiente no tratamento do efluente do viveiro, provavelmente devido a maior superfície radicular da macrófita que permite a formação de uma extensa área propícia à retenção e adsorção dos detritos e à absorção dos nutrientes.