Distribuição espaçotemporal, abundância e caracterização de microplásticos em águas superficiais do Lago Guaíba

Abstract

Os microplásticos são partículas de plásticos com tamanho entre 0,001 e 5 mm de comprimento e sua onipresença no meio ambiente têm ocasionado preocupação crescente, pois oferecem riscos a biota e seres humanos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição espaçotemporal, abundância e caracterização de microplásticos em amostras de águas superficiais coletadas no Lago Guaíba, principal manancial de abastecimento de Porto Alegre. Para este fim, foram realizadas 8 campanhas amostrais durante o período de 2018 a 2020, por meio da coleta de água superficial com o auxílio de uma rede de zooplâncton (60 μm). Os microplásticos foram quantificados e caracterizados de acordo com sua cor, forma e composição polimérica. A concentração de microplásticos variou entre 2,92 e 61,22 itens m-3, padrão que foi, em geral, positivamente influenciado pela densidade populacional do local, precipitação prévia às coletas e às condições hidrodinâmicas de cada ponto amostrado. A categoria de cor branco-transparente foi predominante (44%), seguida das cores azul (14%), amarelo (13%), vermelho (12%), preto (10%) e verde (7%). Para as formas, fragmento foi a forma de microplásticos majoritária, representando 88% das partículas contabilizadas, seguido de fibras com 7% e microesferas com 5%. Este perfil demonstrou que os microplásticos presentes no Lago Guaíba são predominantemente microplásticos secundários, ou seja, produzidos de forma não intencional. Os polímeros polietileno (PE) e polipropileno (PP) representaram 38% e 56% das partículas identificadas, respectivamente. O índice de carbonila (IC) calculado demonstrou que os microplásticos presentes no Lago Guaíba possuem perfil de degradação heterogêneo. Assim, os resultados obtidos evidenciaram que os microplásticos são contaminantes onipresentes no Lago Guaíba e sua presença e distribuição é sobretudo influenciada por atividades antrópicas, características hidrodinâmicas e geomorfológicas do corpo hídrico. Os resultados deste estudo servirão como base de informações para dar continuidade aos trabalhos sobre microplásticos em água doce, tema em estágio inicial no Brasil. E por fim, esta pesquisa pode impulsionar o desenvolvimento de leis antipoluição dos ecossistemas e de planos e políticas de conscientização à sociedade quanto ao uso e descarte de materiais plásticos.

Microplastics are plastic particles with a size between 0.001 and 5 mm in length and their ubiquity in the environment has caused increasing concern, as they pose risks to biota and human beings. In this context, the scope of this work was to assess the spatiotemporal distribution, abundance and characterization of microplastics in surface water samples collected from Lake Guaíba, the main source of water supply of Porto Alegre. To this end, 8 sampling campaigns were carried out during the period from 2018 to 2020, through the collection of surface water with the aid of a zooplankton net (60 μm). The microplastics were quantified and characterized according to their color, shape and polymeric composition. The concentration of microplastics varied between 2.92 and 61.22 items m-3. This was, in general, positively influenced by the population density, the precipitations prior to sampling and the hydrodynamic conditions of each sampling location. The white-transparent color category was predominant (44%), followed by blue (14%), yellow (13%), red (12%), black (10%), and green (7%). For the shapes, fragment was the majority form of microplastics, representing 88% of the particles counted, followed by fibers with 7% and microspheres with 5%. This profile shows that the microplastics present in Lake Guaíba are predominantly secondary microplastics, that is, they come from unintentional sources. Polyethylene (PE) and polypropylene (PP) represented 38% and 56% of the particles identified, respectively. The calculated carbonyl index (CI) shows that the microplastics in Lake Guaíba have a heterogeneous degradation profile. Thus, the results obtained show that microplastics are ubiquitous contaminants in Lake Guaíba and their presence and distribution is mainly influenced by human activities, hydrodynamic and geomorphological characteristics of the water body. The results of this study will serve as a baseline to continue the work on microplastics in freshwater, a topic at an early stage in Brazil. Finally, this research can drive the development of anti-pollution laws for ecosystems and plans and policies to raise awareness regarding the use and disposal of plastic materials.