The importance of a wetland for the water quality of a sewage-contaminated urban ecosystem A importância de um alagado para a qualidade da água em um ecossistema urbano impactado por resíduos domésticos

Abstract Lakes and lagoons are abundant components of the natural landscape of the state of Rio de Janeiro , Brazil. However, due to human activities, many of those are under strong ecological impact. Vigario Lake and Taquarucu Lake are important water bodies in the city of Campos dos Goytacazes but still receive domestic sewage along their margins. The water flows from Vigario to Taquarucu Lake, passing through a wetland, which is fully colonized by aquatic macrophytes, especially T ypha domingensis and Eichhornia crassipes . In this study, water samples were collected during a monthly monitoring of 12 months in 1999 and an intensive sampling in the dry and wet periods in 2000/2001 in representative stations along the study area for determination of physico-chemical and chemical variables. In the wetland, a place of anoxic characteristics, denitrification, ammonification and release of orthophosphate from the sediment to the water column could be detected, while other important limnological processes of oxidant waters could be observed in the lakes, despite the contamination. A controlled mesocosm experiment was designed to quantify the function of the wetland on the depuration of the waters from the Vigario Lake. Such artificial system could significantly remove biochemical oxygen demand in 84%, total and thermotolerant coliforms in 94% and 87% respectively, dissolved and total nutrients from the waters coming from the Vigario Lake. For the removal of ammonium and dissolved phosphorus, the presence of aquatic macrophytes was mandatory in the system. Resumo Lagoas e lagunas sao componentes importantes da paisagem natural no Estado do Rio de Janeiro. Contudo, devido a atividades antropicas, muitos destes ambientes encontram-se impactados ecologicamente. A Lagoa do Vigario e a Lagoa Taquarucu sao corpos d’agua importantes no municipio de Campos dos Goytacazes, mas ainda recebem esgoto domestico das moradias situadas as suas margens. Neste sistema, a agua flui da Lagoa do Vigario para a Lagoa Taquarucu, passando por um alagado (brejo) inteiramente colonizado por macrofitas aquaticas, principalmente Typha domingensis e Eichhornia crassipes . Neste estudo foram coletadas amostras de agua durante um monitoramento mensal por 12 meses em 1999 e durante dois periodos de coletas intensivas, uma no periodo seco e outra no periodo chuvoso em 2000/2001 em estacoes representativas ao longo da area de estudo. Nestas amostras foram determinadas variaveis quimicas e fisico-quimicas. No alagado, um sistema de caracteristicas anoxicas, foram detectados processos como desnitrificacao, amonificacao e liberacao de orto-fosfato do sedimento para a coluna d’agua. Outros processos limnologicos caracteristicos de aguas oxidantes foram detectados nas lagoas, apesar da contaminacao. Um experimento controlado realizado em mesocosmos foi elaborado para quantificar a funcao do alagado na depuracao das aguas oriundas da Lagoa do Vigario. Este sistema artificial foi responsavel por remover significativamente 84% da demanda bioquimica de oxigenio, 94% de coliformes e 87% de coliformes termotolerantes das aguas da Lagoa do Vigario. Nutrientes dissolvidos e totais tambem foram removidos, embora em quantidades menores. Para a remocao de amonio e fosforo dissolvido, a presenca de macrofitas aquaaticas foi essencial ao sistema.