Seasonal performance of aquatic macrophytes in improving physicochemical parameters of swine wastewater / Desempenho sazonal de macrófitas aquáticas na melhoria de parâmetros físico-químicos de efluente de suinocultura

ABSTRACT

Abstract Swine wastewaters (SW) present organic load and nutrient content, what have caused degradation of water quality in many watercourses. Thus, the aquatic macrophytes represent an alternative for the depollution of these wastewaters, due to the high recovery power. The aim of this study was to evaluate the performance of the Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Pistia stratiotes L. and Salvinia auriculata Aubl. in improving the physicochemical targets of SW, as well as to quantify the total ammoniacal nitrogen (NH4+) and total phosphorus (total P) in the plant tissue of the macrophytes and the dry matter biomass (DMB) in two seasons of the year (spring and winter). The experiment was designed in a randomized block design, with 4 treatments (T) with 4 replicates T1 = Control (without plants); T2 = E. crassipes; T3 = P. stratiotes; and T4 = S. auriculata, submitted to a SW diluted in 50% water. The monitoring is done in tanks during a period of 30 days of each season. Electrical conductivity (EC), dissolved oxygen (DO), turbidity, NH4+ and dissolved phosphorus (P) were analyzed in the SW. In the plants, the contents of NH4+, total P and DMB were determined. It was verified that, in the spring, the plants showed higher production of DMB and a more significant reduction of EC, NH4+ and P, when compared to the plants managed in the SW in the winter. E. crassipes was more efficient at removing P (39%) and total NH4+ (80.2%), and EC reducing (92%) of SW and DMB production in the spring. The results demonstrated that the NH4+ uptake by E. crassipes contributed to a considerable removal of NH4+ and P from SW.

RESUMO

Resumo Os efluentes da suinocultura apresentam elevado teor de carga orgânica e de nutrientes, o que dificulta o seu tratamento. Dessa forma, as macrófitas aquáticas representam uma alternativa para a despoluição desses efluentes, devido ao alto poder de absorção que essas plantas possuem. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi avaliar o desempenho das plantas Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Pistia stratiotes L. e Salvinia auriculata Aubl. na melhoria das características físico-químicas de um efluente de suinocultura, bem como quantificar o teor dos elementos nitrogênio amoniacal total (NH4+) e fósforo total (P total) no tecido vegetal das macrófitas e a biomassa de matéria seca (BMS) produzida em duas estações do ano (primavera e inverno). O experimento compreendeu delineamento em blocos casualizados, com 4 tratamentos (T) com 4 repetições, sendo eles T1 = Testemunha (sem plantas); T2 = E. crassipes; T3 = P. stratiotes; e T4 = S. auriculata, submetidos a efluente de suinocultura diluídos em 50% de água. O cultivo ocorreu em tanques instalados ao ar livre durante 30 dias de cada estação. Foram analisados, nos efluentes, os parâmetros de condutividade elétrica (CE), oxigênio dissolvido (OD), pH, turbidez, NH4+ e fósforo disponível (P). Nas plantas, foram determinados os teores de NH4+, P total e BMS. Foi verificado que, na primavera, as plantas apresentaram maior produção de BMS e redução mais expressiva de CE, NH4+ e P, quando comparadas às plantas manejadas no efluente suíno no inverno. A E. crassipes foi mais eficiente na remoção de P (39%) e NH4+ total (80,2%), e na redução da CE (92%) do efluente suíno e na produção de biomassa seca, na primavera.