ANALISANDO E AVALIANDO OS PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS E MICROBIOLÓGICOS DA ÁGUA DO RIO CARIMÃ UTILIZADA PELA POPULAÇÃO DE BARREIROS – PE

 

João R. de Freitas Filho / rufinofreitas@dcm.ufrpe.br

Universidade Federal Rural de Pernambuco- Departamento de Ciências Moleculares, Recife -PE

Ednaldo Ramos dos Santos

Faculdade de Formação de Professores da Mata Sul - Departamento de Biologia - Palmares/PE.

Juliano Carlo Rufino de Freitas

Universidade Federal de Campinas Grande – Centro de Educação e Saúde, Cuité – PB.

Júlio César Rufino de Freitas

Faculdade Francinetti do Recife – FAFIRE, Departamento de Biologia, Recife - PE.

 

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo analisar e avaliar os parâmetros físico-químicos e microbiológicos da qualidade de água, utilizando-se do Índice de Qualidade de Água (IQA), em diferentes pontos do rio Carimã. Foram fixados três pontos de amostragem realizando 10 coletas de amostras. Os parâmetros analisados foram: sólidos totais, temperatura, turbidez, pH, nitrogênio total, fósforo total, OD, DBO e coliformes fecais. De acordo com os resultados obtidos verificou-se que os principais condicionantes da degradação da qualidade de água do rio, são os lançamentos de esgoto e a água de drenagem urbana e erosão na área rural.

PALAVRAS-CHAVE:  Rio carimã, parâmetros físico-químicos, IQA.

 

 

ESTADO DA ARTE

Os rios são sistemas complexos caracterizados como escoadouros naturais das áreas de drenagens adjacentes, que em princípio formam as bacias hídricas. A complexidade destes sistemas lóticos deve-se ao uso da terra, geologia, tamanho e formas das bacias de drenagem, além das condições climáticas locais.  O uso de indicadores de qualidade de água consiste no emprego de variáveis que se correlacionam com as alterações ocorridas na bacia, sejam estas de origens antrópicas ou naturais. Cada sistema lótico possui características próprias, o que torna difícil estabelecer uma única variável como um indicador padrão para qualquer sistema hídrico. Neste sentido, a busca em trabalhos de campo é a obtenção de índices de qualidade de água que reflitam resumidamente e objetivamente as alterações, com ênfase para as intervenções humanas, como o uso agrícola, urbano e industrial (COUILLARD & LEFEBVRE, 1985). O rio Carimã situado no município dos Barreiros tem sua nascente neste território na Fazenda Pracinha há aproximadamente 28km do centro da cidade. O referido rio tem cerca 30 km de extensão; profundidade variando entre 2m a 3,6m e tem largura oscilando ente 3m a 4,5m. Este manancial percorre e corta áreas de várias fazendas no município.

Na busca de indicadores de qualidade de água várias técnicas têm sido utilizadas, sendo a mais empregada o IQA (Índice de Qualidade da Água) desenvolvido pela National Sanitation Foundation Institution e usado em países como EUA, Brasil e Inglaterra. Estes índices contemplam um grau de subjetividade, pois dependem da escolha das variáveis que constituirão os indicadores principais das alterações da qualidade da água. Índices baseados em técnicas estatísticas favorecem a determinação dos indicadores mais característicos do corpo d’água em estudo, embora não permitam generalizações para outros corpos d’água. Por outro lado, como instrumento de avaliação ao longo do tempo ou do espaço, estes índices permitem acompanhar as alterações ocorridas no eixo hidrográfico.

Conhecer a qualidade da água disponível é fundamental para a gestão dos recursos hídricos. A qualidade da água é um termo que não diz respeito somente à determinação da pureza da mesma, mas também as suas características desejadas para os seus múltiplos usos. Assim, ao longo do dos anos foram desenvolvidos vários índices e indicadores ambientais para avaliação da qualidade da água com base em suas características físico-químicas e biológicas. Um desses índices é o IQA (índice de qualidade das águas), o qual estabelece níveis e padrões de qualidade que possibilita a classificação das águas em classes, determinada pelo resultado encontrado no seu cálculo.

Um dos métodos usados na formulação de índices de qualidade de água baseia-se na técnica multivariada da análise fatorial (HAASE & POSSOLI, 1993), escolhido no presente trabalho. Esta técnica permite selecionar as variáveis mais representativas do corpo hídrico, favorecendo a definição de indicadores mais sensíveis, tanto para adoção de um programa de monitoramento como para avaliação das alterações ocorridas nos recursos hídricos.

Um dos objetivos da Política Nacional de Recursos Hídricos, instituída em 1997, é manter os ecossistemas aquáticos sustentáveis e preservar a diversidade genética. Por esta razão, indicadores biológicos de qualidade de água devem ser adotados para avaliar os impactos ambientais e contribuir para a elaboração de modelos de gestão ambiental com base na preservação da biodiversidade dos ecossistemas aquáticos. Segundo Buss et al. (2003), as metodologias tradicionais de classificação de águas, baseadas em características físicas, químicas e biológicas, não são suficientes para atender aos usos múltiplos da água, sendo particularmente deficientes na avaliação da qualidade estética, de recreação e ecológica do ambiente. Esta última incluiria os aspectos biológicos do sistema.

Gonçalves et al (2005), descreveram os recursos hídricos de uma bacia hidrográfica vertente e as condições de  monitoramento da qualidade da água de seu dreno principal ao longo do tempo em  uma microbacia hidrográfica de cabeceira situada em região produtora de fumo.

Mudanças ambientais nos parâmetros físicos e químicos, decorrentes de despejos físicos, químicos ou orgânicos, causam mudanças na biota aquática. O ponto principal disso é que o ambiente da vida aquática não pode ser adequadamente descrito simplesmente pelo somatório de todos os parâmetros físicos e químicos que caracterizam o sistema. As interações bióticas são também muito importantes. Listagens de espécies, densidades populacionais, mudanças sazonais na biocenose do rio e diversidade da comunidade em condições naturais (não poluídas) são informações necessárias para avaliar as mudanças na qualidade da água com bases biológicas. O conhecimento de que diferentes organismos apresentam maior ou menor sensibilidade a determinados poluentes é a base para a utilização da biota como indicadora biológica da qualidade da água (ROSENBERG & RESH, 1993).

Uma forma de avaliar e monitorar os efeitos das atividades antrópicas da bacia hidrográfica sobre a qualidade da água é o emprego de índices de qualidade de água (IQA), que se baseiam principalmente em fatores limnológicos e físico-químicos. Com base no descrito, o presente trabalho teve por objetivo analisar e avaliar os parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água do rio Carimã, de abastecimento humano na zona urbana e rural do município de Barreiros (PE – Brasil), usando o Índice de Qualidade de Água (IQA).

 

MATERIAIS E MÉTODOS

 

Área de estudo

O trabalho de campo foi conduzido no rio Carimã, localizado no município de Barreiros (PE).  O rio Carimã é um manancial nativo do município, o qual é vítima de agressões severas como a destruição da vegetação ciliar nativa, erosão, assoriamento, poluição (lixo, esgoto, fertilizante, etc.) que comprometem diretamente na qualidade e a quantidade de água disponível para consumo.

A bacia hidrográfica do rio Carimã está situada no estado de Pernambuco tendo sua nascente neste território na Fazenda Pracinha há aproximadamente 28 km do centro da cidade. O referido tem cerca 30km de extensão; profundidade variando entre 2m a 3,6m e tem largura oscilando ente 3m a 4,5m. Este manancial percorre e corta áreas das fazendas: Araguari, Muitas Cabras, Bom Futuro, Camuçim, Bom Jardim, Carassú, Araticum, Vale do Rio Carimã, Cachoeira Alta, Linda Flor, Tibirí, estendendo-se por quase todos principais bairros centrais da cidade num trecho de 2Km mais ou menos em extensão até o seu deságüe, no Rio Una, sendo o seu principal afluente pertencente à bacia hidrográfica do referido rio que o recebe.

Para a caracterização da qualidade de água do rio Carimã, inicialmente foram georreferenciados três pontos de amostragem na microbacia, sendo realizadas 10 amostragens.

O ponto de coleta denominado Nascente (N) está localizado dentro de uma fazenda de cultivo de cana de açúcar, no engenho Pracinha. Trata-se de um riacho de 1ª ordem bastante preservado, apresentando mata ciliar densa. O ponto de coleta denominado adutora (A) está localizado no Engenho de Tibirí, sendo também um riacho de primeira ordem, entretanto sem mata ciliar, e cujo leito caracteriza-se por ser muito arenoso e homogêneo. Esse ponto de coleta provavelmente recebe efluentes de plantações de lavoura de subsistências. O ponto de coleta denominado área urbana (D) corresponde á área urbana, onde ocorre o maior impacto ambiental, em decorrências de resíduos de esgotos, lixo e outros lançados.

 

Aplicação do índice de qualidade de água (IQA)

Os dados gerados por um programa de monitoramento ambiental fornecem informações técnicas, as quais, geralmente, são de difícil compreensão pela comunidade usuária do manancial. A adoção de um Índice de Qualidade de Água (IQA), devido à sua forma simplificada de apresentação, permite o entendimento pelo público leigo das condições de qualidade de um determinado curso d’água. Este índice é expresso através de um valor numérico que pode variar de 0 a 100.

O índice do NSF fundamentou-se na pesquisa de opinião de especialistas em várias áreas, que indicaram os parâmetros de qualidade de água a serem considerados, os seus pesos relativos e sua qualidade relativa, segundo uma escala de valores.

Foram utilizados os índices de qualidade da água estabelecidos pela Nacional Sanitation Foundation segundo dados da literatura (BREHM et al, 1986 e PALUPI e ROSSI, 1986) e adaptado pela CETESB (2003).

Os parâmetros aplicados na obtenção deste IQA e os pesos respectivos são apresentados na Tabela 1, sendo resultado da adaptação do índice da NSF, conforme CETESB (2003).

 

Tabela 1. Pesos para os parâmetros utilizados no cálculo do IQA.

 

 

Parâmetros físico-químicos e microbiológicos

Os parâmetros físicos, químicos e biológicos analisados foram: sólidos totais, temperatura, turbidez, potencial de hidrogênio, nitrogênio total, fósforo total, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio e coliformes fecais. Após a determinação dos parâmetros, realizou-se a determinação do Índice de Qualidade de Água (IQA), de acordo com a metodologia proposta pela CETESB (2003). Este índice é baseado em 9 (nove) parâmetros, citados acima.

No ato da coleta foram determinadas as temperaturas, com o uso de um termômetro de mercúrio. No laboratório LEAL/UFPE, foi determinado o quantitativo de bactérias do grupo Coliforme Fecal através da metodologia contido no Standard Methods for the Examination of water and wastewater (RAND, M. C., GREEMBERG, A.G.; TARAJ, M.; 1992). No laboratório do Departamento de Engenharia Química da UFPE foram analisados o OD, DBO e o DQO e no laboratório da CPRH foi analisado o pH e a turbidez. Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico. Foram utilizados os índices de qualidade da água estabelecidos pela Nacional Sanitation Foundation segundo dados da literatura (BREHM et al, 1986 e PALUPI e ROSSI, 1986) e adaptado pela CETESB. Incluímos na pesquisa a demanda química de oxigênio (DQO) a qual não está incluída nos nove parâmetros, mais, tem significados sanitários dentro dos parâmetros selecionados para utilização na Rede de Monitoramento.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Este estudo foi realizado em oito (08) meses, sendo que abrangeu 05 meses de período de estiagem e 03 meses de período chuvoso. Foram realizadas determinações classificadas como parâmetros básicos para o IQA: oxigênio dissolvido, coliformes fecais, demanda bioquímica de oxigênio, pH, temperatura, turbidez, fósforo, nitrogênio, sólidos e demanda química de oxigênio. Os resultados foram interpretados através de um Índice de Qualidade de Água (IQA estabelecido pela National Sanitation Foundation e modificado pelo CETESB). Observou-se que a qualidade da água do rio, de acordo com o IQA, adota uma classificação diferenciadas entre os 3 (três) pontos de análises(nascente, adutora e deságüe). Os valores obtidos na análise das amostras de água do rio (período de estiagem e período chuvoso) na área urbana, mostram variações consideráveis nos valores observados, conforme tabela 2. As águas coletadas e analisadas referentes à nascente e adutora foram classificadas como de qualidade aceitável. Os resultados estimados para o IQA mostraram que este para águas da área urbana nas imediações do Hospital João Alfredo, não houve variação 13,86 e 13,75, no período chuvoso e seco, respectivamente, sendo a água classificada como ruim. Pode-se verificar na tabela 2 que a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), no período de estiagem, no deságua aparece com índice um pouco maior (27,1 mg. L^-1) tendo em vista que o fluxo do rio cai e o potencial de aeração é reduzido.

 

Tabela 2. Resultados dos 9 parâmetros determinados em diferentes trechos do rio Carimâ.

Parâmetros	Unidade	Coleta 1(Período de estiagem)			Coleta 2( Período chuvoso)
		N	A	D	N	A	D
Temperatura	D 0C	0ºC (93)	1,0ºC (85,8)	1,5ºC (82,2)	0ºC (93)*	-1,5ºC (82,2)	-1,5ºC (82,20)
Turbidez	NUT	16 (60,00)	13 (67,50)	19 (52,50)	15 (62,50)	14 (65,00)	13 (67,50)
DBO	mg.L-1	0,17 (98,64)	0,78 (93,76)	27,1 (4,95)	0,14 (98,88)	0,73 (94,16)	21,51 (6,98)
OD	mg.L-1	46,5 (59,88)	61,2 (70,90)	154,2 (45)	45,5 (59,12)	58,2 (68,65)	158,2 (45)
Coliformes	x102	> 24 (21,33)	> 24  (21,33)	> 25  (18,00)	> 23 (24,67)	> 23 (24,67)	> 23 (24,67)
pH		6,56 (70,02)	5,73 (32,85)	6,37 (61,65)	6,22 (54,90)	5,73 (32,85)	6,47 (66,15)
Fósforo	mg.L-1	0,01 (99,20)	0,35 (72,00)	0,10 (92)	0,20 (84,00)	0,40 (68,00)	0,24 (80,80)
Nitrogênio	mg.L-1	0,60 (95,80)	0,84 (94,12)	1,22 (91,46)	0,14 (99,02)	0,28 (98,04)	1,60 (88,80)
Sólidos Totais	mg.L-1	0,84 (80,17)	0,70 (80,14)	270,1 (66,51)	0,04 (80,01)	0,08 (80,02)	300,10 (62,57)
IQA		64,79	58,65	13,75	63,54	59,10	13,86

Nascente(N), adutora(A), área urbana (D).

Índices de qualidade baseado nos gráficos estabelecidos pela CETESB ( )*

 

            Nota-se, de acordo com dados da tabela 2, que o s valores de pH apresentaram uma variação de 5,37 a 6,56 nos três pontos de coletas, com o menor valor observado na área urbana.  Com relação à temperatura da água, observa-se que os menores valores foram determinados na nascente com posterior aumento ao longo da adutora, devido basicamente ao horário de coleta e à hidrodinâmica da adutora.

De acordo com a análise de DO, percebeu-se uma melhora no nível de saturação de oxigênio dissolvido na adutora, piorando no deságüe, possivelmente por descarga de esgoto doméstico da comunidade local. Pode-se verificar ainda na tabela 2 que a média de resultados da turbidez está acima do valor máximo permitido (VMP) em água para consumo humano, que é de 5 uH, segundo a Portaria nº 36/GM, (1990) do ministério da Saúde, na nascente, adutora e área urbana. Analisamos também a turbidez da água da torneira e verificamos que os valores, estão dentro dos valores consideráveis normais segundo o CONAMA que diz: para a classificação de águas doces de classe 3, a turbidez pode chegar até 100 UNT. A determinação do quantitativo de bactérias do grupo coliformes foi realizada e observou-se que nas amostras da nascente, da adutora e no deságüe, os resultados ficaram acima de MNP > 23/100ml, não atendendo a portaria de Nº. 1469/2000 do Ministério da Saúde, devido os despejos de fezes de animais. Desde o engenho Tibiri (considerado como área urbana) observou os despejos dos esgotos domésticos no rio, sendo assim a água é considerada imprópria para o consumo pela comunidade.  Também analisamos a água da torneira da residência e o resultado obtido foi de MNP > 1,1/100mL, atendendo, portanto a portaria do Ministério da Saúde. 

Coliformes fecais, DBO, OD parecem ser a causa de efeito mais negativo no IQA deste rio, principalmente na área do Hospital João Alfredo, onde foi realizada uma das coletas de água da área urbana.

As concentrações dos metais (Al, Na, Ca, Fe, Cu,) foram determinadas por espectrofotometria de massas com fonte de plasma induzido (ICP-MS) para verificar a influência destes na qualidade deste rio. Os metais ferro e alumínio dissolvido apresentaram concentrações acima do estabelecido pela CONAMA 357/2005 nos diversos pontos e épocas de coleta, ao longo do rio. No sedimento, o metal cobre não apresentou valores acima dos preconizados pela Companhia de Tecnologia de Saneamento - CETESB como causadores de efeitos tóxicos. Os elementos que apresentaram fração trocável maior que 50% em todos os pontos de coleta foram: sódio e cálcio.   Quando comparados os resultados com os limites estabelecidos na Resolução CONAMA n. 20 houve acentuada presença de alumínio em todas as localizações amostradas (área urbana), provavelmente devido a lançamento de efluentes de algumas oficinas.

 

CONCLUSÕES

            Existe uma variação da qualidade da água nos diferentes trechos do rio pelo IQA, no qual a nascente e adutora apresentaram melhores resultados. Comparativamente, a água do rio Carimã na área urbana é de péssima qualidade em relação à água da área rural.

Tanto no período de estiagem como no período chuvoso a qualidade do rio Carimã, na área urbana é classificada como ruim. Oxigênio dissolvido, DBO e coliformes fecais aparecem com índice elevado na zona urbana.

O teste de Demanda Química de Oxigênio (DQO) se enquadra dentro dos valores qualificados como normal (bom).  Sendo os mesmo normalmente maiores que os da DBO.

As concentrações dos metais Al, Na, Ca, Fé e Cu foram determinadas e observou-se que os metais ferro e alumino dissolvido apresentaram concentrações acima do estabelecido pela CONAMA 357/2005 nos diversos pontos e épocas de coleta, ao longo do rio.

A real situação do rio Carimã indica a necessidade de um monitoramento constante, com a efetiva adoção de medidas que minimizem esses impactos.

 

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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HAASE, J.; POSSOLI, S.; Acta Limnol. Bras. 6, 245, 1993.

PALUPI, K. ROSSI, J., The Uron River in the Vicinity of Ann Arbor. In: Huron River Water Quality Study in Vicenty Arbor. In: Huron River Water Quality Program. Departament of Enviromental and Industrial Health, Scoll of Public Health, The university of Michigan, Ann Arbor, 22-23p, 1986.

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ROSENBERG, D. M.; RESH, V. H.. Freshwater Biomonitoring and Benthic Macroinvertebrates. Chapman & Hall, New York. 448p, 1993.