Protocolo para quantificação de microplásticos em ambientes aquáticos: estudo de caso no rio Itabapoana

Autores

DOI:

https://doi.org/10.19180/2177-4560.v20n22026p27-43

Palavras-chave:

Microplásticos, Monitoramento Ambiental, Rio Itabapoana

Resumo

A avaliação da qualidade da água é essencial para a gestão integrada dos recursos hídricos; entretanto, indicadores tradicionais, como o Índice de Qualidade da Água (IQA) e o Índice de Estado Trófico (IET), não abrangem contaminantes como os microplásticos. A presença de microplásticos em ecossistemas aquáticos constitui uma preocupação ambiental crescente, a detecção e a quantificação dessas partículas são essenciais para subsidiar avaliações de risco, orientar estratégias de monitoramento e apoiar a formulação de políticas públicas voltadas à mitigação da poluição plástica. Este estudo apresenta um protocolo metodológico para a quantificação de partículas de microplásticos em amostras de água superficial, combinando amostragem in situ, processamento laboratorial simplificado e uma abordagem de análise de imagem automatizada, validada por contagem manual. O protocolo foi aplicado como um estudo de caso no Rio Itabapoana, uma bacia hidrográfica que abrange três estados brasileiros, Espírito Santo, Minas Gerais e Rio de Janeiro. As amostras foram coletadas em quatro campanhas sazonais, duas na estiagem e duas no período de cheia de 2024, e filtrados 150 litros de água por campanha. Um algoritmo de processamento de imagem foi desenvolvido em Python para identificar e contar partículas escuras com morfologia regular. As concentrações variaram entre 0,022 e 0,081 MP/m³, valores inferiores aos reportados em outros rios brasileiros, o que é atribuído tanto às características da bacia quanto às limitações do método, que não detecta fibras ou partículas claras. A metodologia proposta, apesar de suas limitações, oferece uma abordagem reprodutível e simplificada, viabilizando estudos de monitoramento iniciais e comparativos em rios, servindo como uma ferramenta para a análise de microplásticos.

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Biografia do Autor

  • Flávia Chrys´óstomo Silva , Instituto Federal Fluminense (Campus Campos dos Goytacazes)
    Doutoranda em Modelagem e Tecnologia para Meio Ambiente Aplicadas a Recursos Hídricos no Instituto Federal Fluminense (AmbHidro) pelo Instituto Federal Fluminense, Campos dos Goytacazes (RJ), Brasil.
  • Nikolas Gomes Silveira de Souza, Instituto Federal Fluminense (Campus Campos dos Goytacazes)
    Doutor em Modelagem e Tecnologia para Meio Ambiente Aplicadas em Recursos Hídricos (AmbHidro) pelo Instituto Federal Fluminense, Campos dos Goytacazes (RJ), Brasil.
  • Isadora Azevêdo dos Santos, Instituto Federal Fluminense (Campus Campos dos Goytacazes)
    Licencianda em Ciências da Natureza pelo Instituto Federal Fluminense - Campos dos Goytacazes (RJ), Brasil.
  • Manildo Marcião de Oliveira, Instituto Federal Fluminense (Campus Cabo Frio)
    Doutor em Ciências (UERJ). Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense -campus Cabo Frio (RJ) – Brasil.
  • Vicente de Paulo Santos de Oliveira, Instituto Federal Fluminense (Campus Campos dos Goytacazes)
    Doutor em Engenharia Agrícola (UFV). Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense - campus Campos dos Goytacazes (RJ) – Brasil.  
  • Thiago Moreira de Rezende Araújo, Instituto Federal Fluminense (Campus Campos dos Goytacazes)
    Doutor em Ciências Naturais (UENF). Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense - campus Campos dos Goytacazes (RJ) – Brasil.

Referências

ABBAS, G.; AHMED, U.; AHMAD, M. A. Impact of Microplastics on Human Health: Risks, Diseases, and Affected Body Systems. Microplastics, v. 4, n. 2, art. 23, 2025. DOI: https://doi.org/10.3390/microplastics4020023

AGERH – Agência Estadual de Recursos Hídricos do Espírito Santo. De Olho no Rio: Itabapoana. Vitória: AGERH, 2019. Disponível em: https://agerh.es.gov.br/. Acesso em: 05 set. 2025.

AGEVAP – Associação Pró-Gestão das Águas da Bacia Hidrográfica do Rio Paraíba do Sul. Relatório Síntese – Caracterização Hidrográfica do Rio Itabapoana. Resende: AGEVAP, 2019. Disponível em: https://www.agevap.org.br/. Acesso em: 05 set. 2025.

AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO (ANA). ANA e ABDI lançam edital para soluções que reduzam a presença de plástico nas águas brasileiras. 2 jun. 2023. Disponível em: https://www.abdi.com.br/abdi-e-ana-abrem-edital-para-selecionar-solucoes-que-reduzam-plastico-nas-aguas/. Acesso em: 12 set. 2025.

ANDRADY, A. L. Microplastics in the marine environment. Marine Pollution Bulletin, v. 62, n. 8, p. 1596-1605, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2011.05.030

ARJU, M. Z. B. Z. et al. Deep-learning enabled rapid and low-cost detection of microplastics using mobile phone microscopy. Scientific Reports, v. 15, p. 8180, 2025. DOI: https://doi.org/10.1039/D4RA07991D

BROWNE, M. A. et al. Linking effects of anthropogenic debris to ecological impacts. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, v. 282, n. 20142929, p. 1-10, 2015.

CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Relatório de qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo 2024. São Paulo: CETESB, 2024.

CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução nº 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para seu enquadramento. Diário Oficial da União, Brasília, 18 mar. 2005.

DRABINSKI, T. L. et al. Microplastics in Freshwater River in Rio de Janeiro and Its Role as a Source of Microplastic Pollution in Guanabara Bay, SE Brazil. Micro, v. 3, p. 208-223, 2023. DOI: https://doi.org/10.3390/water5010015.

GESAMP – Joint Group of Experts on the Scientific Aspects of Marine Environmental Protection. Sources, fate and effects of microplastics in the marine environment: a global assessment. http://www.gesamp.org/publications/reports-and-studies-no-90 Joint Group, Rep. Stud. GESAMP n. 90, 2015.

IEMA – Instituto Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos. Estudo de Impacto Ambiental do Complexo Hidrelétrico do Rio Itabapoana. Vitória, 2002. Disponível em: https://iema.es.gov.br/Media/iema/CQAI/EIA/2002/Complexo%20hidrel%C3%A9trico%20do%20rio%20Itabapoana/EIA%20ITABAPOANA.pdf. Acesso em: 10 set. 2025.

LAMPARELLI, M. C. Graus de trofia em corpos d’água do Estado de São Paulo: avaliação dos métodos de monitoramento. 2004. Tese (Doutorado em Ciências) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2004.

LEBRETON, L. C. M. et al. River plastic emissions to the world’s oceans. Nature Communications, v. 8, n. 15611, p. 1-10, 2017. DOI: 10.1038/ncomms15611.

LI, J.; LIU, H.; CHEN, J. P. Microplastics in freshwater systems: A review on occurrence, environmental effects, and methods for microplastics detection. Water Research, v. 137, p. 362-374, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.12.056.

LI, Y.; TAO, L.; WANG, Q.; et al. Potential Health Impact of Microplastics: A Review of Environmental Distribution, Human Exposure, and Toxic Effects. Environmental Health, v. 1, n. 4, p. 249-257, 2023. DOI: 10.1021/envhealth.3c00052.

LI, J.; WANG, Y.; TANG, R.; LIU, Y. Microplastics in inland waters: Sources, fate, and implications for freshwater ecosystems. Science of the Total Environment, v. 906, p. 167743, 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.167743.

LUO, Q.; TAN, H.; YE, M.; et al. Microplastics as an emerging threat to human health: An overview of potential health impacts. Journal of Environmental Management, v. 387, 125915, 2025. DOI: 10.1016/j.jenvman.2025.125915.

MAGNI, S.; BINELLI, A.; PITTURA, L.; AVIO, C. G.; DELLA TORRE, C.; PARENTI, C. C.; GORBI, S.; REGOLI, F. The fate of microplastics in an Italian wastewater treatment plant. Science of the Total Environment, v. 652, p. 602-610, 2019. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.10.269

MAPBIOMAS BRASIL. Coleção 10 – Cobertura e uso da terra (1985–2024): Bacia Hidrográfica do Rio Itabapoana. 2024. Disponível em: https://brasil.mapbiomas.org/estatisticas/. DOI: https://doi.org/10.58053/MapBiomas/IBQPF6

MESQUITA, P. et al. A low-cost microfluidic method for microplastics identification. Micromachines, v. 13, n. 4, p. 593, 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/mi13040593

MONTAGNER, C. C.; DIAS, M. A.; PAIVA, E. M.; VIDAL, C. Microplásticos: ocorrência ambiental e desafios analíticos. Química Nova, v. 44, n. 7, p. 856-867, 2021.

NASCIMENTO, R. C. M.; COSTA, C. R.; CAVALCANTI, J. S. S.; COSTA, M. F. Seasonal variability of water quality parameters in an urban tropical estuary (Northeast Brazil). Revista Ibero-Americana de Ciências Ambientais, v. 13, n. 9, p. 278-293, 2022. DOI: http://doi.org/10.6008/CBPC2179-6858.2022.009.0022.

NOAA – National Oceanic and Atmospheric Administration. Marine debris program: microplastics. Silver Spring: NOAA, 2009.

OTSU, N. A threshold selection method from gray-level histograms. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, v. 9, n. 1, p. 62-66, 1979. DOI: https://doi.org/10.1109/TSMC.1979.4310076.

PRATA, J.; DA COSTA, J.; DUARTE, A.; ROCHA-SANTOS, T. Methods for sampling and detection of microplastics in water and sediment: a critical review. TrAC – Trends in Analytical Chemistry, v. 110, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2018.10.029.

SAUVOLA, J.; PIETIKÄINEN, M. Adaptive document image binarization. Pattern Recognition, v. 33, n. 2, p. 225-236, 2000. DOI: https://doi.org/10.1016/S0031-3203(99)00055-2.

SHIM, W. J.; HONG, S. H.; EO, S. E. Identification methods in microplastic analysis: a review. Analytical Methods, v. 9, n. 9, p. 1384-1391, 2017. DOI: https://doi.org/10.1039/C6AY02558G

UNEP – United Nations Environment Programme. Marine plastic debris and microplastics: global lessons and research to inspire action and guide policy change. Nairobi: UNEP, 2016.

VASUDEVA, M.; WARRIER, A. K.; KARTHA, V. B.; UNNIKRISHNAN, V. K. Advances in microplastic characterization: spectroscopic techniques and heavy metal adsorption insights. TrAC – Trends in Analytical Chemistry, v. 183, p. 118111, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.trac.2024.118111.

WANDER, L. et al. Development of a low-cost method for quantifying microplastics in soils and compost using near-infrared spectroscopy. Measurement Science and Technology, v. 33, n. 7, p. 075801, 2022. DOI: https://doi.org/10.1088/1361-6501/ac5e5f

WANG, W.; NDUNGU, A. W.; LI, Z.; WANG, J. Microplastics pollution in inland freshwaters of China: a case study in urban surface waters of Wuhan, China. Science of the Total Environment, v. 575, p. 1369-1374, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.09.213.

ZHANG, X.; YU, C.; WANG, P.; YANG, C. Microplastics and human health: unraveling the toxicological pathways and implications for public health. Frontiers in Public Health, v. 13, p. 1567200, 2025. DOI: https://doi.org/10.3389/fpubh.2025.1567200.

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Publicado

10-11-2026

Como Citar

Protocolo para quantificação de microplásticos em ambientes aquáticos: estudo de caso no rio Itabapoana. Boletim do Observatório Ambiental Alberto Ribeiro Lamego, [S. l.], v. 20, n. 2, p. 27–43, 2026. DOI: 10.19180/2177-4560.v20n22026p27-43. Disponível em: https://editoraessentia.iff.edu.br/index.php/boletim/article/view/23614.. Acesso em: 11 nov. 2026.

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