Toxicity assessment of treated sanitary effluent for application in agriculture, using Allium cepa, Vibrio fischeri and Daphnia similis as test organisms

Abstract

O uso de efluente tratado na agricultura irrigada constitui uma alternativa adequada para a preservação de mananciais, além de ser uma importante fonte de nutrientes. No entanto, os riscos de toxicidade devem ser avaliados. Testes ecotoxicológicos apresentam-se como uma ferramenta apropriada, devido à sensibilidade dos organismos e sua ampla aceitação por órgãos governamentais e científicos. O objetivo do presente estudo foi avaliar a toxicidade aguda na fotobactéria marinha Vibrio fischeri e no microcrustáceo Daphnia similis (CE50) e do potencial citotóxico, genotóxico e mutagênico em Allium cepa (cebola) de um efluente sanitário tratado usado para irrigação. Os ensaios foram realizados no efluente bruto e nos tratados utilizados para irrigação: anaeróbio e pos-tratamento anaeróbio (nitrificado). Os resultados evidenciaram que o efluente bruto, apresentou uma maior variação dos valores de CE50 para ambos os organismos. O efluente anaeróbio apresentou um efeito tóxico agudo maior para V. fischeri que para D. similis. Já o nitrificado (pos-tratamento anaeróbio) apresentou uma toxicidade aguda menor para ambos os organismos testados. Na avaliação das aberrações cromossômicas em A. cepa, os efluentes tratados apresentaram uma redução do potencial citotóxico (p<0,05) em relação ao efluente bruto. Pode-se concluir que os testes escolhidos foram adequados para o monitoramento do efluente. Recomenda-se que o uso de efluente tratado na agricultura seja realizado de forma regrada, atentando para os padrões de Boas Práticas Agrícolas (GAP) e de toxicidade. Além disso, em escala real é necessário um estudo de monitoramento periódico que avalie impactos a longo prazo, incluindo testes de toxicidade crônica.The use of the treated effluent in agriculture has proven to be an important alternative, since its preservation of water and its potential as source of nutrients, with low potential for negative impact on the environment. However, toxicity remains an important issue. Ecotoxicological tests are appropriate tools to evaluate the toxicity of effluents. The aim of this study was to evaluate acute toxicity on marine bacteria Vibrio fischeri, on micro crustacean Daphnia similis (EC50) and on Allium cepa (onion) (assessment of cytotoxic, mutagenic and genotoxic potencial) in treated sanitary effluent used for irrigation. We tested the raw effluent, and in its treatments, used for irrigation: anaerobic and anaerobic posttreatment (nitrified). Our results showed that the raw effluent had a greater variation of EC50 for both organisms, due to an intrinsic variability of its composition. The anaerobic effluent had a greater acute toxic effect on V. fischeri than for D. similis. Yet, the nitrified (anaerobic post-treatment stage) showed a lower toxicity for both tested organisms. We found a reduction in the citotoxical potential in A. cepa as compared to the raw efluente. We concluded that the tests chosen were adequate for monitoring the effluent since the organisms showed adequate sensitivity. It is therefore suggested that the use of treated wastewater in agriculture should be standardized, noting Good Agricultural Practices (GAP) and toxicity stardards. Furthermore for larger scale assumption it is necessary a periodic monitoring study to assess long term impacts, including chronic toxicity tests