Microplásticos em ambiente aquático urbano subtropical : água, sedimento e biofilme

Abstract

Resumo: A poluição microplástica é eminente nos rios urbanos e até mesmo em lugares aparentemente protegidos. Este cenário é resultado do consumo exacerbado de produtos plásticos somado à má gestão de resíduos sólidos. Os microplásticos estão presentes não só na vida cotidiana das pessoas, mas também nos diversos compartimentos ambientais, tendo a capacidade de adsorver outros poluentes. Diante da relevância da temática, o presente estudo teve por objetivo quantificar e identificar os tipos de microplásticos presentes em água, sedimento e biofilme do Rio Barigui, localizado na Região Metropolitana de Curitiba (RMC) – Brasil. Além disso, avaliou-se a influência de variáveis ambientais em relação à concentração destes. A amostragem de água foi feita através do método de peneiramento, enquanto a coleta de sedimento foi do tipo amostragem do depósito recente e a do biofilme foi feita em amostrador com placas de vidro, instalado no Rio Barigui. Após as etapas de filtração, remoção de matéria orgânica e separação por densidade, as amostras foram caracterizadas fisicamente e quimicamente. As concentrações variaram de 180 a 2500 itens m?³ na água, de 4000 a 15500 itens kg?¹ no sedimento e de 10000 a 16200 itens kg?¹ no biofilme, evidenciando o maior aporte nas matrizes sólidas. A concentração de microplásticos esteve relacionada principalmente à precipitação, vazão, nível d’água e turbidez. Houve predominância de fragmentos e fibras, principalmente nas cores branco/transparente e azul, e prevalência de polipropileno (PP), rayon e cellulose (NACP - Natural and artificial cellulosic particles), polietileno (PE) e polimetilmetacrilato (PMMA), conhecido como acrílico. Observou-se diferentes padrões de distribuição entre os compartimentos investigados, sendo que o biofilme e o sedimento demonstraram os maiores índices de diversidade para os tipos químicos (SDI polímero). Destaca-se o biofilme, que teve grande capacidade de acumulação, principalmente para microplásticos sintéticos PP e PE, enquanto as demais matrizes acumularam em maior proporção polímeros semissintéticos e naturais como rayon e celulose (NACP). Este estudo inovou ao analisar três matrizes ambientais, permitindo uma compreensão mais ampla da dinâmica dos microplásticos em rios urbanos. Foi dado destaque especial ao biofilme, uma matriz ainda pouco explorada em sistemas fluviais brasileiros, no que se refere aos processos de retenção e transporte de partículas plásticas. Concluiu-se que a distribuição e a composição dos microplásticos são resultado não somente de características como densidade, mas de fatores antrópicos, hidrológicos, físicos e químicos. Assim, este estudo reforça que a abordagem multicompartimental (integrada) constitui uma importante ferramenta para a formulação de estratégias de mitigação e remediação da poluição plástica em rios urbanos

Abstract: Microplastic pollution is widespread in urban rivers and even in seemingly protected areas. This scenario results from the excessive consumption of plastic products combined with poor solid waste management. Microplastics are present not only in daily human activities, but also in various environmental compartments, where they can adsorb other pollutants. Given the relevance of the topic, this study aimed to quantify and identify the types of microplastics present in water, sediment, and biofilm in the Barigui River, located in the Metropolitan Region of Curitiba (RMC) – Brazil. In addition, the influence of environmental variables on their concentration was evaluated. Water sampling was conducted using the sieving method, while sediment collection was collected using recent deposit sampling, and biofilm sampling was carried out using glass plate samplers installed in the Barigui River. After filtration, organic matter removal, and density separation, the samples were both physically and chemically characterized. Microplastic concentrations ranged from 180 to 2500 items m-3 in water, 4000 to 15500 items kg-1 in sediment, and 10000 to 16200 items kg-1 in biofilm, showing the highest contribution in solid matrices. Concentrations were primarily influenced by precipitation, river flow, water level, and turbidity. There was a predominance of fragments and fibers, mainly in white/transparent and blue colors, and a prevalence of polypropylene (PP), rayon and cellulose (NACP), polyethylene (PE), and polymethyl methacrylate (PMMA), known as acrylic. Different distribution patterns were observed among the compartments investigated, with biofilm and sediment showing the highest diversity indices for chemical types (SDI polymer). The biofilm stood out for its high accumulation capacity, mainly for synthetic PP and PE microplastics, while the other matrices accumulated a higher proportion of semi-synthetic and natural polymers such as rayon and cellulose (NACP). This study innovated by analyzing three environmental matrices, allowing for a broader understanding of microplastic dynamics in urban rivers. Special emphasis was given to biofilm, a matrix still little explored in Brazilian river systems, in relation to the processes of plastic particle retention and transport. It was concluded that the distribution and composition of microplastics are the result not only of characteristics such as density, but also of anthropogenic, hydrological, physical, and chemical factors. Thus, this study reinforces that the multi-compartmental (integrated) approach is an important tool for formulating strategies to mitigate and remediate plastic pollution in urban rivers