Outubro de 2012

Transcrição

Outubro de 2012

Ampliação da rede de
monitoramento qualiquantitativo das bacias
hidrográficas do município
de Caxias do Sul
RELATÓRIO PARCIAL II
Período: Setembro - Outubro/2012
Caxias do Sul, Outubro 2012
FICHA TÉCNICA
Equipe Técnica:
Coordenação Geral
Prof. Dra. Vania Elisabete Schneider
Colaboradores
Prof. Dr. Irajá do Nascimento Filho
Prof. Ms. Gisele Cemin
Técnicos do Instituto de Saneamento Ambiental
Biól. Ms. Denise Peresin
Biól. Kira Lusa Manfredini
Eng. Amb. Taison Anderson Bortolin
Bel. Ciência da Computação Marcio Bigolin
Bolsistas DTI-C do Instituto de Saneamento Ambiental
Eng. Amb. Tiago Panizzon
Eng. Amb.Elis Marina Tonet Motta
Quim. Lic. Ms. Gisele Bacarim
Monitores de Pesquisa do Instituto de Saneamento Ambiental
Acad. de Eng. Quim. Gabriela Bavaresco
Acad. de Eng. Quim Gregori Guerra
Acad. de Eng. Amb. Lisiane Costa
Acad. de Eng. Amb. Nathalia Cristina Viecelli
Acad. de Eng. Amb. Sofia Helena Zanella Carra
Análises laboratoriais:
LAPAM – Laboratório de Pesquisas e Análises Ambientais
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Ampliação da rede de monitoramento quali-quantitativo das bacias hidrográficas de Caxias do Sul
UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL | INSTITUTO DE SANEAMENTO AMBIENTAL | AGÊNCIA DE PROJETOS
APRESENTAÇÃO
O presente relatório apresenta as atividades relativas ao projeto “Ampliação de rede de
monitoramento quali-quantitativo das bacias urbanas do Município de Caxias do Sul”, em
vigência a partir de Julho de 2012, realizado pelo Instituto de Saneamento Ambiental da
Universidade de Caxias do Sul.
Apresenta a nova rede de monitoramento com 30 pontos de amostragem em campo, os
quais contemplam seis bacias hidrográficas (Rio Tega e a sub-bacia do Maestra, Arroio Belo,
Arroio Pinhal, Arroio Faxinal, Rio Piaí), a partir de critérios como a proximidade às
principais fontes de contaminação além de trechos nos quais pudesse ser avaliado o efeito de
autodepuração dos cursos d’água.
Relata a metodologia a ser empregada na análise quali-quantitativa das bacias
hidrográficas inseridas nos limites do município.
Por fim, mostra os resultados da primeira campanha realizada em setembro de 2012,
juntamente com mapas temáticos que mostram a delimitação das bacias hidrográficas onde
estão inseridos os pontos de amostragem d’água e os seus respectivos Índices de Qualidade da
Água (IQA) e Estado Trófico (IET).
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SUMÁRIO
1 - INTRODUÇÃO .................................................................................................................... 4
2 - OBJETIVOS ......................................................................................................................... 6
3 - METODOLOGIA ................................................................................................................. 7
3.1
Avaliação quantitativa dos recursos hídricos .......................................................... 7
3.2
Avaliação qualitativa dos recursos hídricos ............................................................ 8
3.3
Índices de Qualidade da Água .................................................................................. 9
3.3.1
Índice de Qualidade de Água (IQA) ............................................................... 10
3.3.2
Índice de Estado Trófico (IET) ....................................................................... 12
3.4
Rede de Amostragem ............................................................................................... 14
4 – SIGNIFICADO AMBIENTAL DE PARÂMETROS ........................................................ 22
4.1
Potencial Hidrogeniônico (pH) ............................................................................... 22
4.2
Temperatura ............................................................................................................. 23
4.3
Condutividade .......................................................................................................... 24
4.4
Oxigênio Dissolvido (OD) ........................................................................................ 24
4.5
Demanda Bioquímica De Oxigênio (DBO) ............................................................ 25
4.6
Demanda Química de Oxigênio (DQO) ................................................................. 26
4.7
Turbidez .................................................................................................................... 26
4.8
Série de Sólidos......................................................................................................... 26
4.9
Série de Nitrogênio................................................................................................... 27
4.10 Série de Fósforo ........................................................................................................ 28
4.11 Coliformes ................................................................................................................. 29
4.12 Elementos Traço ...................................................................................................... 29
4.13 Cianeto ...................................................................................................................... 30
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4.14 Fenóis ........................................................................................................................ 31
4.15 Surfactantes Aniônicos ............................................................................................ 31
4.16 Clorofila-a ................................................................................................................. 32
4.17 Potencial Redox ........................................................................................................ 32
5 - RESULTADOS ................................................................................................................... 33
5.1
Bacia do Belo ............................................................................................................ 35
5.2
Bacia do Pinhal......................................................................................................... 40
5.3
Bacia do Faxinal ....................................................................................................... 46
5.4
Bacia do Maestra ..................................................................................................... 52
5.5
Bacia do Piaí ............................................................................................................. 58
5.6
Bacia do Tega ........................................................................................................... 64
6 – CRONOGRAMA DE ATIVIDADES ................................................................................ 70
7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................. 72
REFERÊNCIAS ....................................................................................................................... 73
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1 - INTRODUÇÃO
A degradação da qualidade da água é resultado das múltiplas atividades relacionadas
ao uso da terra, sendo que as fontes de contaminação podem ser pontuais e difusas. Enquanto
a poluição pontual pode ser facilmente identificada (como descarga de efluentes de uma
indústria, por exemplo), fontes não pontuais são de difícil identificação, pois não é possível
atribuir a contaminação apenas a um local.
O controle e avaliação da variação temporal da qualidade d’água de um recurso
hídrico urbano possibilita um planejamento urbano mais integrado com as questões
ambientais e de abastecimento público. Possibilita também, compreender as relações
existentes entre ocupação da bacia e qualidade d’água, pode servir como subsídio para
identificação de fontes pontuais de lançamento de efluente além de ser utilizado para embasar
estudos com vistas à identificação de fontes difusas auxiliando através da utilização de dados
técnicos uma discussão mais contundente sobre usos múltiplos d’água.
Quaisquer alterações dos padrões de uso do solo podem alterar a qualidade dos corpos
d’água. Porém, os efeitos das atividades individuais em condições de qualidade da água são
difíceis de serem determinadas. Ainda assim, a compreensão destes efeitos individuais na
qualidade do recurso hídrico é essencial para a gestão do mesmo. Ao serem definidas as áreas
com maior vulnerabilidade e risco à contaminação, podem ser atribuídas prioridades de gestão
do uso do recurso hídrico e cuidados futuros com o uso da terra (WANG, 2001; ABDALLA,
2008; WALLS & MCCONNELL, 2004).
Tem-se relatado na literatura uma gama muito grande de impactos ocasionados pelas
mudanças de uso e cobertura do solo sobre os bens e serviços ambientais. A principal
preocupação são os impactos sobre: i) biodiversidade (SALA et al. 2000); ii) degradação do
solo (TRIMBLE e CROSSON, 2000); iii) capacidade dos sistemas biológicos para apoiar as
necessidades humanas (VITOUSEK, 2000). Neste contexto, o desenvolvimento de técnicas de
sensoriamento remoto e SIGs, junto com a ampla disponibilidade desses dados abriu uma
grande janela para pesquisas na modelagem de processos e mudanças na paisagem.
Coelho (2009) cita que atualmente, as pesquisas voltadas para análise da dinâmica do
uso da terra e cobertura vegetal buscam na interdisciplinaridade a possibilidade de ir além do
que simplesmente descrever o ambiente a partir da classificação dos diferentes tipos de uso e
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cobertura. O que se pretende é entender como e por que esses espaços foram escolhidos para o
desenvolvimento de uma atividade produtiva. Nesse contexto, o desenvolvimento desses
modelos visa prever mudanças futuras e compreender a paisagem atual, servindo para avaliar
variadas questões ambientais.
O município de Caxias do Sul, por sua extensão e magnitude, e por apresentar áreas
distintas com elevada urbanização além de uma área rural voltada essencialmente a
olericultura e fruticultura, torna-se uma área de relevante interesse na avaliação da qualidade
da água e o impacto ocasionado pelos diferentes usos dos solos existentes na região.
A utilização da água para as diversas atividades requer estudos de monitoramento os
quais se tornam importantes instrumentos para acompanhamento sistemático dos aspectos
qualitativos das águas, visando à produção de informações para auxiliar na verificação de
impactos ocasionados pelas atividades antrópicas. Juntamente a esta avaliação, a modelagem
de diversos usos do solo possibilita buscar relações entre a qualidade da água e as atividades
antrópicas.
Diante deste contexto é que este projeto foi proposto visando ampliar a rede de
monitoramento de qualidade da água existente atualmente no município de Caxias do Sul, e
realizar o mapeamento detalhado do uso e cobertura do solo, buscando encontrar relações
entre este e a qualidade da água dos principais recursos hídricos da região.
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2 - OBJETIVOS
Os objetivos do projeto são apresentados a seguir:
2.1. Ampliação da rede de monitoramento quali-quantitativo de recursos hídricos na malha
hídrica urbana do município para o interior, buscando aumentar a complexidade de avaliação
do sistema, estabelecendo 30 pontos de amostragem.
2.2. Avaliar o uso e cobertura do solo do município através da utilização de imagens de
satélite de altíssima resolução espacial na ordem centimétrica, identificando e quantificando
os principais tipos de usos, como áreas impermeabilizadas, áreas agrícolas e remanescentes
florestais.
2.3. Avaliar a qualidade da água em função do uso e cobertura do solo presente em cada bacia
hidrográfica, enfatizando a importância da mata ciliar na manutenção da qualidade da água.
2.4. Através de curso semipresencial (Educação a Distância – EAD + presencial), capacitar
técnicos e gestores municipais na coleta, manipulação e atualização dos dados obtidos e dos
produtos gerados no monitoramento dos recursos hídricos e sistema de informações
geográficas.
2.5. Implementação e operacionalização de um banco de dados para armazenamento das
informações.
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3 - METODOLOGIA
Os itens apresentados a seguir referem-se aos métodos que foram utilizados na
avaliação e análise quali-quantitativa dos recursos hídricos.
3.1 Avaliação quantitativa dos recursos hídricos
A avaliação quantitativa dos recursos hídricos monitorados será realizada de forma
convencional, através da utilização de um molinete hidrométrico Global Flow Probe (FP101
& FP201), o qual retorna ao usuário a velocidade média da água a partir do número de
rotações de sua hélice em uma determinada seção transversal. A vazão do trecho monitorado é
dada pela razão entre a velocidade e a área transversal da calha do rio.
O cálculo da descarga será realizado a partir do método da meia seção, o mais
utilizado pelos técnicos das entidades operadoras da Rede Hidrometeorológica da Agência
Nacional das Águas (ANA). O método consiste no cálculo das vazões parciais, por meio da
multiplicação da velocidade média na vertical pelo produto da profundidade média na vertical
e pela soma das semidistâncias às verticais adjacentes (SANTOS et al., 2001).
A Figura 1 apresenta em detalhe o equipamento utilizado para medição de vazão em
recursos hídricos.
Figura 1– Detalhe da hélice e medidor digital do molinete hidrométrico utilizado na
prática.
Fonte: Global Water (2011).
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3.2 Avaliação qualitativa dos recursos hídricos
A avaliação quantitativa dos recursos hídricos monitorados será realizada tanto in
loco, através da utilização de sonda multiparâmetro (U-50 series Horiba), como através de
análises laboratoriais. O Quadro 1 apresenta a lista de parâmetros a serem analisados, sendo
que os parâmetros que contém um asterisco (*) serão medidos em campo.
Quadro 1 – Parâmetros analisados e métodos empregados.
Ensaio
Metodologia
Limite detecção
+
pH a 25 °C*
SMEWW - Método-H -B
-
Temperatura da amostra (°C)*
SMEWW - Método 2550 B
-
Temperatura do ar (°C)*
Condutividade (mS/cm)*
-
SMEWW - Método 4500-O G
-
Turbidez (NTU)*
-
Sólidos totais (mg/L)
SMEWW - Método 2540 D
10,0
SMEWW - Método 2540
10,0
Demanda química de oxigênio (mg O2/L)
5
Demanda bioquímica de oxigênio (mg O2/L)
1
Nitrogênio amoniacal (mg NH3-N/L)
ABNT 10560/1988
0,02
Nitrogênio total kjedahl (mg N/L)
ABNT 13796/1996
0,20
ABNT NBR 1260-1992
0,04
Fenol (μg/L)
SMEWW-Método 5530 C
1
Surfactantes (mg MBAS/L)
SMEWW - Método 5540 C
0,025
Oxigênio dissolvido (mg O2/L)*
Sólidos totais suspensos (mg/L)
-
Nitrato (NO3 mg/L)
Fósforo total (mg P/L)
SMEWW - Método 4500-P E
0,010
Cianetos (mg CN/L)
SMEWW - Método 4500-CN C e E
0,01
Clorofila a (mg/m³)
SMEWW-Método 10200 H
0,05
Escherichia coli (NMP/100mL)
SMEWW-Método 9223 B
1,8
Coliformes termotolerantes (NMP/100mL)
SMEWW - Método 9221 E
1,8
Alumínio total (mg Al/L)
SMEWW - Método 3030 E e 3111-AI D
0,10
Chumbo total (mg Pb/L)
0,118
Cobre total (mg Cu/L)
SMEWW - Método 3030 E e 3111 B
0,023
Cromo total (mg Cr/L)
SMEWW-Método 3030 E e 3111 B
0,04
Níquel total (mg Ni/L)
0,053
Zinco total (mg Zn/L)
SMEWW - Método 3030 E e 3111 B
0,034
A Figura 2 apresenta em detalhe o equipamento utilizado para avaliação qualitativa do
recurso hídrico em campo.
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Figura 2 – Detalhe da sonda multiparâmetro utilizada na prática.
Fonte: Horiba (2011).
Para avaliação da qualidade da água e sua classificação serão utilizados índices de
classificação, tais como o Índice de Qualidade da Água (IQA) e o Índice de Estado Trófico
(IET), para cada ponto de amostragem e para todas as campanhas realizadas.
3.3 Índices de Qualidade da Água
Estes estabelecem uma classificação para os corpos hídricos a partir da integração de
grupos de variáveis específicos (CETESB, 2009). Retratam, através de um valor único global,
a qualidade de determinado ponto de monitoramento.
Conforme a Agência Nacional das Águas (ANA, 2009), o uso de índices de qualidade
da água surge da necessidade de sintetizar a informação sobre vários parâmetros físicoquímicos, visando informar a população e orientar as ações de planejamento e gestão da
qualidade da água.
Os índices facilitam a comunicação com o público leigo, já que permitem sintetizar
várias informações em um número único. Por outro lado, neste processo de síntese ocorre a
perda de informação sobre o comportamento dos parâmetros analisados. Portanto, qualquer
análise mais detalhada deve considerar os parâmetros individuais que determinam a qualidade
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10
das águas. Os principais índices utilizados são o Índice de Qualidade de Água (IQA) e Índice
de Estado Trófico (IET), os quais são detalhados a seguir.
3.3.1
Índice de Qualidade de Água (IQA)
O IQA (Índice de Qualidade de Água) foi criado inicialmente pela NSF (National
Sanitation Foundation) dos Estados Unidos e modificado pela CETESB (Companhia de
Saneamento do Estado de São Paulo). Esse índice foi desenvolvido e estruturado através de
pesquisa de opinião de um grupo de 142 profissionais da área ambiental. Através deste estudo
foi proposta uma lista de parâmetros que poderiam ser inclusos em um índice que
representasse a qualidade de água contendo nove parâmetros cada um com pesos integrantes
do IQA (Oxigênio Dissolvido, Coliformes Fecais, pH, DBO, Fósforo Total, Temperatura,
Nitrogênio Total, Turbidez, Sólidos Totais), os quais são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1 – Parâmetros e pesos relativos ao IQA
Parâmetros
Pesos Relativos
Oxigênio Dissolvido
0,17
Coliformes Fecais
0,15
pH
0,12
DBO
0,10
Fósforo Total
0,10
Temperatura
0,10
Nitrogênio Total
0,10
Turbidez
0,08
Sólidos Totais
0,08
Fonte: CETESB, 2009.
O IQA é calculado pela fórmula de produtório (Equação 1), utilizando as curvas de
importância de parâmetros de qualidade de água desenvolvidas pela Cetesb (2009) (Figura 3),
as quais representam a variação da qualidade da água produzida pelas possíveis medidas do
parâmetro, sendo o determinante principal, a aplicação destes para o abastecimento público.
Os resultados são comparados a uma tabela de classificação de qualidade das águas, com
intervalos de ponderação (Tabela 2).
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(1)
Onde:
n – número de parâmetros do índice;
qi – qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, obtido da respectiva “curva
média de variação de qualidade”, em função de sua concentração ou medida, o programa
calcula cada um desses termos de forma separada;
wi – peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função
da sua importância para a conformação global de qualidade, sendo que o somatório dos
mesmos deve atingir 1 como mostra a Equação 2:
(2)
IQA – Índice de Qualidade das Águas, um número entre 0 e 100. A classificação da
qualidade pode ser vista na Tabela 2; essa classificação é mais intuitiva ao público de que um
valor numérico.
Tabela 2 – Classificação da qualidade das águas.
Categoria
Ponderação
Ótima
90 < IQA ≤100
Boa
70 < IQA ≤90
Regular
50 < IQA ≤70
Ruim
25 < IQA ≤50
Péssima
IQA ≤25
No caso de não se dispor do valor de alguma das nove variáveis, o cálculo do IQA é
inviabilizado. A avaliação da qualidade da água obtida pelo IQA apresenta limitações, já que
este índice não analisa vários parâmetros importantes para o abastecimento público, tais como
substâncias tóxicas (ex: metais pesados, pesticidas, compostos orgânicos), protozoários
patogênicos e substâncias que interferem nas propriedades organolépticas da água.
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Figura 3 – Curva de importância das variáveis utilizadas no IQA.
Coliformes Fecais
para i = 1
pH
para i = 2
100
w1 = 0,15
90
w2 = 0,12
80
70
70
70
60
60
60
q2
q3
50
40
40
30
30
30
20
20
20
10
10
10
1
10¹
10²
10³
104
10
C. F. # / 100 ml
0
5
5
2
3
4
5
6
7
0
9 10 11 12
pH, Unidades
8
Nota: se C. F. > 10 , q1 = 3,0
Nota: se pH < 2,0, q2 = 2,0
se pH > 12,0, q2 = 3,0
Nitrogênio Total
para i = 4
Fósforo Total
para i = 5
w4 = 0,10
90
80
70
70
70
60
60
50
q5 50
q6 50
40
40
40
30
30
30
20
20
20
10
10
10
0
0
1
2
3
4
5
6
Turbidez
para i = 7
w7 = 0,08
w8 = 0,08
70
70
60
60
q9
50
50
40
40
40
30
30
30
20
20
20
10
10
10
Nota: se turbidez > 100, q7 = 5,0
0
w9 = 0,17
90
70
10 20 30 40 50 60 70 80
100
Turbidez U. F. T.
20
At, °C
80
60
0
15
100
90
q8
10
Nota: se t < -5,0 q6 é indefinido
se t > 15,0 q6 = 9,0
80
50
5
Oxigênio Dissolvido
para i = 9
100
80
0
0
Resíduo Total
para i = 8
100
90
0
-5
10
7 8
PO4 - T mg/l
Nota: se Po4 - T > 10,0, q5 = 1,0
Nota: se N. T. > 100,0, q 4 = 1,0
w6 = 0,10
90
80
100
0 10 20 30 40 50 60 70 80
N. T. mg/l
10 15 20 25 30 35 40 45 50
DBO5, mg/l
100
60
0
5
Temperatura
(afastamento da temperatura de equilíbrio)
para i = 6
w5 = 0,10
90
80
0
Nota: se DBO5 > 30,0, q 3 = 2,0
100
100
q7
50
40
0
w3 = 0,10
90
80
50
q4
100
90
80
q1
Demanda Bioquímica de Oxigênio
para i = 3
100
0
100
200
300
500
400
R. T. mg/t
Nota: se R. T. > 500, q8 = 32,0
0
0
40
80
120
160
200
O.D. % de saturação
Nota: se OD. %sat. > 140, q9 = 47,0
Fonte: CETESB, 2009
3.3.2
Índice de Estado Trófico (IET)
O Índice do Estado Trófico tem por finalidade classificar corpos d'água em diferentes
graus de trofia, ou seja, avalia a qualidade da água quanto ao enriquecimento por nutrientes e
seu efeito relacionado ao crescimento excessivo das algas, ou o potencial para o crescimento
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de macrófitas aquáticas. Este índice está baseado nas equações de Carlson (1977) modificado
por Lamparelli (2004), abrangendo dois parâmetros: clorofila e fósforo total.
O parâmetro clorofila apresenta a situação atual do sistema, enquanto o fósforo é um
indicativo de processos eutróficos acentuados que poderão surgir (CETESB, 2009). Assim, o
índice médio engloba, de forma satisfatória, a causa e o efeito do processo. Deve-se ter em
conta que num corpo hídrico, em que o processo de eutrofização encontra-se plenamente
estabelecido, o estado trófico determinado pelo índice da clorofila α certamente coincidirá
com o estado trófico determinado pelo índice do fósforo.
A categoria do estado trófico está relacionada às faixas de classificação apresentada na
Tabela 3.
Tabela 3 – Classe de estado trófico e suas características principais.
Valor do IET
Classes de Estado
Trófico
= 47
Ultraoligotrófico
47 < IET = 52
52 < IET = 59
59 < IET = 63
63 < IET = 67
> 67
Características
Corpos d’água limpos, de produtividade muito baixa e
concentrações insignificantes de nutrientes que não acarretam em
prejuízos aos usos da água.
Corpos d’água limpos, de baixa produtividade, em que não
ocorrem interferências indesejáveis sobre os usos da água,
decorrentes da presença de nutrientes.
Corpos d’água com produtividade intermediária, com possíveis
Mesotrófico
implicações sobre a qualidade da água, mas em níveis aceitáveis,
na maioria dos casos.
Corpos d’água com alta produtividade em relação às condições
naturais, com redução da transparência, em geral afetados por
Eutrófico
atividades antrópicas, nos quais ocorrem alterações indesejáveis
na qualidade da água decorrentes do aumento da concentração de
nutrientes e interferências nos seus múltiplos usos.
Corpos d’água com alta produtividade em relação às condições
naturais, de baixa transparência, em geral afetados por atividades
antrópicas, nos quais ocorrem com freqüência alterações
Supereutrófico
indesejáveis na qualidade da água, como a ocorrência de
episódios florações de algas, e interferências nos seus múltiplos
usos
Corpos d’água afetados significativamente pelas elevadas
concentrações de matéria orgânica e nutrientes, com
comprometimento acentuado nos seus usos, associado a
Hipereutrófico
episódios florações de algas ou mortandades de peixes, com
conseqüências indesejáveis para seus múltiplos usos, inclusive
sobre as atividades pecuárias nas regiões ribeirinhas.
Fonte: Lamparelli, 2004 ; CETESB, 2009.
Oligotrófico
Nos casos em que não há resultados para o fósforo total ou para a clorofila α, a
categoria de estado trófico pode ser calculada com a variável disponível, considerado
equivalente ao IET, como apresenta a Tabela 4.
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Tabela 4 – Classificação do Estado Trófico.
Categoria estado
trófico
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
Ponderação
IET ≤ 47
47 < IET ≤ 52
52 < IET ≤ 59
59 < IET ≤ 63
63 < IET ≤ 67
IET > 67
P-total - P
(mg.m-3)
P ≤ 13
13 < P ≤ 35
35 < P ≤ 137
137 < P ≤ 296
296 < P ≤ 640
640 < P
Clorofila a
(mg.m-3)
CL ≤ 0,74
0,74 < CL ≤ 1,31
1,31 < CL ≤ 2,96
2,96 < CL ≤ 4,70
4,70 < CL ≤ 7,46
7,46 < CL
3.4 Rede de Amostragem
O planejamento e definição dos pontos de amostragem seguiu esse procedimento:

Levantamento de estudos já realizados no local que contribuíram com informações
sobre as características da área de estudo e as principais atividades poluidoras na
bacia, que podem influir na qualidade das águas, tais como: indústria, agricultura,
mineração, zonas urbanas, etc., a fim de estabelecer os locais de amostragem;

Elaboração de croqui com a localização dos possíveis pontos de coleta;

Visita à área de estudo para georreferenciamento dos locais de coleta por meio de GPS
(“Global Position System”), levantamento fotográfico com as características locais e
contato com as pessoas do local a fim de se obter dados adicionais que confirmassem
ou esclarecesse os dados preliminares levantados;

Verificação das vias de acessos, bem como a situação das mesmas, tempo necessário
para a realização dos trabalhos, disponibilidade de apoio local para armazenamento e
transporte de material de coleta e amostras, avaliando possíveis limitações ou
interferências.
A ampliação da rede de monitoramento foi realizada com base na rede anteriormente
delimitada por 15 pontos de amostragem, utilizando o critério de proximidade às principais
fontes de contaminação, além de trechos nos quais pudessem ser avaliados o efeito de
autodepuração dos cursos d’água.
_____________________________________________________________________________________
15
Foram alocados 30 pontos de amostragem em campo, contemplando 6 bacias
hidrográficas (Rio Tega e a sub-bacia do Maestra, Rio Belo, Arroio Pinhal, Arroio Faxinal e
Rio Piaí).
A Figura 4 apresenta a rede de amostragem atual. Os pontos escolhidos são
apresentados em melhor detalhe em cada bacia hidrográfica a ser monitorada nas figuras a
seguir. O relatório fotográfico dos pontos selecionados é apresentado no Anexo C.
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16
Figura 4 - Rede de amostragem dos recursos hídricos urbanos de Caxias do Sul
17
Figura 5 – Pontos de Amostragem bacia hidrográfica Rio Tega e sub-bacia do Maestra
18
Figura 6 - Pontos de Amostragem bacias hidrográficas do Rio Belo e Arroio Pinhal
19
Figura 7 - Pontos de Amostragem da bacia hidrográfica Arroio Faxinal
20
Figura 8 - Pontos de Amostragem da bacia hidrográfica do Rio Piaí
21
3.5 Uso e cobertura do solo
Para a elaboração do mapa de uso e cobertura do solo da área de estudo, enfatizando a
delimitação dos remanescentes florestais nativos, serão utilizadas as imagens ortorretificadas
do satélite Geoeye disponibilizadas pela Secretaria do Planejamento (Seplan) do município de
Caxias do Sul. As imagens serão classificadas de forma supervisionada para a obtenção das
diferentes classes ocupação do solo.
Este processo de classificação tem por finalidade a extração de informações das
imagens, buscando atribuir a cada pixel uma classe ou tema associado. Por se tratar de uma
classificação supervisionada, pressupõe-se a realização de treinamento do classificador por
meio da escolha de amostras. Nesse método, a fase de treinamento é essencial para fornecer
um conjunto de pixels representativos de cada alvo na superfície, assim, é fundamental que os
pixels escolhidos sejam puros e representem cada classe espectral.
Será dada uma maior atenção para a delimitação dos fragmentos e mata nativa
objetivando futuramente avaliar a diversidade florística presentes em cada área. Após a
realização de uma classificação prévia das imagens de satélite, serão realizadas expedições a
campo a fim de validar os dados obtidos em laboratório. Os dados de campo serão cruzados
com o mapa de uso e cobertura do solo para a verificação da exatidão da classificação digital.
A imagem deverá ter um acerto superior a 80%. Caso não seja atingida esta
porcentagem de acerto, as amostras coletadas para a classificação serão reavaliadas para a
verificação de possíveis incoerências com os dados de campo e, na sequência, as imagens
serão novamente submetidas ao processo de classificação. De posse das imagens
classificadas, serão elaborados os mapas de uso e cobertura do solo da área urbana e rural do
município de Caxias do Sul, nas escalas 1:10.000 e 1:25.000, respectivamente.
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22
4 – SIGNIFICADO AMBIENTAL DE PARÂMETROS
A ocorrência do elemento água ao redor da Terra não é uniforme, sendo sua distribuição
função de uma série de fatores naturais e antrópicos, os quais potencializam ou minimizam
sua ocorrência em locais específicos. Já a qualidade com que estes se apresentam em um
determinado local também é função de fatores naturais e antrópicos, não necessariamente os
mesmos citados anteriormente, os quais possibilitam, dificultam ou impossibilitam sua
utilização para determinados fins.
A modificação dos fatores naturais devido à realização de atividades antrópicas pode vir
a causar alterações quali-quantitativas dos recursos hídricos, com a geração de severos
impactos sob o ecossistema natural e a modificação na relação entre sociedade e recurso
hídrico. Neste sentido, baseando-se na afirmação de Finotti et al. (2009) de que os recursos
hídricos apresentam um grau de variabilidade muito alto, e partindo-se do pressuposto de que
o monitoramento quali-quantitativo dos recursos hídricos é fator primordial no planejamento
de seus usos, conforme previsto pela Lei Federal n° 9.433 (BRASIL, 1997), apresentar-se-á, a
seguir, um resumo sobre a relevância dos principais parâmetros qualitativos frente aos
ecossistemas naturais e sua relação direta com os usos antrópicos.
4.1 Potencial Hidrogeniônico (pH)
Medido pela concentração de íons H+, o potencial hidrogeniônico (pH), representa a
intensidade da condição ácida ou alcalina do ambiente aquático. Indica, de forma indireta, a
capacidade de tamponamento das águas através do equilíbrio entre íons hidróxidos e ácidos
orgânicos. Influencia o grau de solubilidade de diversas substâncias, na distribuição das
formas livres e ionizadas de diversos compostos e pode, inclusive, definir a toxicidade de
vários elementos.
Águas que apresentam baixos valores de pH (condição ácida) podem potencializar a
solubilização e liberação de metais adsorvidos em sedimentos, influenciando as concentrações
de fósforo e nitrogênio e cessando a decomposição de matéria orgânica carbonácea. Salientase a importância do equilíbrio químico entre íons hidróxidos e ácidos orgânicos para a
_____________________________________________________________________________________
23
manutenção
da
vida
aquática,
2-
sendo
essencial
a
manutenção
do
equilíbrio
-
carbonato/bicarbonato (CO3 /HCO3 ).
A elevação dos valores de pH podem estar relacionadas a alta produtividade de algas,
normalmente resultante do aporte significativo de matéria orgânica e nutrientes. O aumento de
microorganismos fotossintetizantes no recurso hídrico eleva as taxas de consumo de gás
carbônico (CO2), modificando o equilíbrio carbonato/bicarbonato (VON SPERLING, 1996).
A diminuição dos valores de pH, por sua vez, também pode estar relacionada ao aporte
de matéria orgânica e nutrientes, principalmente espécies de possuam CO2 (ou quando da sua
decomposição gera CO2), ácidos minerais e sais hidrolisados (PEREIRA, 2004). Ainda,
salienta-se que a chuva ácida, quando incidente sobre o recurso hídrico, também é responsável
pela diminuição do seu pH.
4.2 Temperatura
As variações da temperatura atmosférica fazem parte do clima local e são decorrentes,
em sua maioria, das estações do ano e do período do dia. A variação da temperatura na água é
proporcional à variação da temperatura atmosférica, embora esta ocorra de forma mais lenta e
gradativa. Com base nesta sentença, pode-se afirmar que as alterações na temperatura do ar
influenciarão diretamente a evolução da temperatura da água, quando consideradas somente
fontes naturais de intervenção.
A temperatura possui um papel muito importante no meio aquático, uma vez que
controla e influencia uma série de parâmetros físico-químicos. Pode-se tomar como exemplo
sua relação com o oxigênio dissolvido e com a condutividade: o aumento da temperatura
diminui a solubilidade dos gases (oxigênio) e aumenta a condutividade para uma mesma
concentração iônica (ESTEVES, 1998).
O lançamento de efluentes em um dado corpo hídrico quer seja este de origem
doméstica ou industrial, em temperaturas diferentes daquelas existentes no recurso hídrico no
momento do lançamento, modifica a condição natural deste, o que leva a alteração do ciclo de
vida das espécies aquáticas ali presentes. Salienta-se que cada espécie possui uma faixa ótima
de temperatura para sobrevivência e a sua exposição a condições não favoráveis pode causar
diminuição do seu metabolismo e até mesmo sua morte.
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24
4.3 Condutividade
A condutividade expressa a condutância de eletricidade na água em função da presença
de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions, sendo diretamente
proporcional à concentração iônica (LIBÂNIO, 2005). Este parâmetro indica possíveis
modificações na qualidade da água, principalmente no que diz respeito à concentração
mineral, entretanto, não indica as quantidades relativas de cada elemento.
A concentração natural de base nas águas é resultado da geoquímica regional. As águas
que afloram e drenam através das rochas arrastam o material desgastado em direção ao rio,
resultando neste uma composição química semelhante à formação geológica do local.
Segundo Libânio (2005), as águas naturais apresentam comumente valores de condutividade
entorno de 100 µS/cm.
O incremento atípico deste valor pode ser um indicativo da emissão de efluentes no
corpo hídrico receptor, bem como de cargas significativas oriundas da poluição difusa. Ainda
segundo Libânio (2005), quando há interferência antrópica, os valores de condutividade
podem chegar a até 1.000 µS/cm.
4.4 Oxigênio Dissolvido (OD)
O parâmetro oxigênio dissolvido pode ser entendido como a medida da capacidade da
água para a sobrevivência dos organismos aquáticos. Esse parâmetro é de extrema
importância para o ecossistema aquático, uma vez que é vital a todos os organismos por
manter o equilíbrio ecológico necessário à respiração e manutenção dos processos de
degradação e ciclagem de materiais. Muitas espécies não sobrevivem com o teor de oxigênio
abaixo de 4 mg/L.
O oxigênio proveniente da atmosfera se dissolve nas águas naturais devido à diferença
de pressão parcial existente. Esta taxa de transferência é influenciada por dois parâmetros
naturais: a temperatura, que é inversamente proporcional a capacidade de solubilização do
oxigênio em águas; e a altitude, também inversamente proporcional a capacidade de
solubilização.
Segundo Rosso et al. (2006), as águas podem apresentar baixos valores de oxigênio
dissolvido quando há um consumo excessivo por parte dos peixes e do fitoplâncton,
indicativos de excessiva atividade biológica, indicadora de processos de eutrofização.
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25
Complementarmente, Quege e Siqueira (2005) relacionam as baixas taxas de oxigênio
dissolvido ao despejo de efluentes, quer sejam estes de origem doméstica ou industrial,
principalmente aqueles que contenham sabões, fosfatos, amoníacos e resíduos orgânicos, o
que favorece a atividade biológica e, consequentemente, o consumo de oxigênio. Contudo,
cabe salientar que nem todo aporte significativo de matéria orgânica em corpos hídricos
possui origem antrópica.
Quege e Siqueira (2005) ainda destacam que a avaliação da concentração de OD é um
fator importante na autodepuração, que é o restabelecimento do equilíbrio do meio aquático
por mecanismos naturais. O mesmo autor destaca que durante a autodepuração, os compostos
orgânicos são convertidos em compostos inertes e não prejudiciais aos rios do ponto de vista
ecológico. Neste sentido, deve-se destacar a capacidade de autodepuração dos corpos hídricos
da região, causados, principalmente, pelo relevo característico, composto por inúmeras
corredeiras.
4.5 Demanda Bioquímica De Oxigênio (DBO)
O teste de DBO é um bioensaio, procedimento no qual o resíduo é biologicamente
oxidado sob condições controladas a fim de se estabelecer o consumo de oxigênio e,
consequentemente,
estimar,
aproximadamente,
a
quantidade
de
matéria
orgânica
biodegradável presente em uma amostra de água (GASTALDINI e MENDONÇA, 2001).
Este ensaio estabelece a quantidade de oxigênio utilizado por microorganismos aquáticos
durante um período de 5 dias, em local escuro e sob temperatura constante de 20°C, para estes
oxidarem a matéria orgânica a uma forma estável inorgânica. Deve-se, contanto, estar atento
ao fato de que este ensaio proporciona condições essenciais ao desenvolvimento dos
microorganismos, para que estes degradem a matéria orgânica presente na amostra, enquanto
que no sistema natural a degradação ocorre mais lentamente.
Pode-se afirmar que nos locais onde o valor de DBO for alto, provavelmente os valores
de oxigênio dissolvido serão baixos e a concentração de matéria orgânica será alta. Neste
caso, o meio pode tornar-se anóxico, limitando a vida aquática. Os maiores aumentos em
termos de DBO5 num corpo d'água são provocados por despejos de origem
predominantemente orgânica.
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4.6 Demanda Química de Oxigênio (DQO)
A DQO também expressa a presença de matéria orgânica em corpos hídricos, porém,
analisa os compostos passíveis de oxidação através de um agente químico forte, como o
dicromato de potássio (K2Cr2O7), em meio ácido. A celulose, a lignina, os compostos
húmicos e boa parte dos amoniacais são compostos passíveis de oxidação através de um
agente químico forte, uma vez que são refratários e, portanto, não oxidáveis biologicamente.
Segundo CETESB (2010), o poder de oxidação do dicromato de potássio é, normalmente,
muito maior do que o resultante da ação microbiológica, exceto em raríssimos casos como os
hidrocarbonetos aromáticos e a piridina. Com isto, conclui-se que os resultados da DQO são
sempre superiores aos da DBO.
O aumento da concentração de DQO num corpo d'água se deve principalmente a
despejos de origem industrial (CETESB, 2010). Não existem critérios fixos para valores
aceitáveis de DQO na água, mas corpos hídricos com alta DQO podem apresentar déficit de
oxigênio para os organismos aquáticos (NIEWEGLOWSKI, 2006).
4.7 Turbidez
A turbidez representa o grau de interferência da passagem de luz através da água devido
a existência de sólidos em suspensão, tais como areia, silte, argila e detritos orgânicos, tais
como algas, bactérias e plâncton em geral (SPERLING, 2005; CETESB, 2010).
O aumento natural da turbidez origina-se, normalmente, de eventos de precipitação mais
intensos, os quais são capazes de erodir as margens e áreas adjacentes aos recursos hídricos,
bem como ressuspender parte dos sólidos sedimentados. Não traz inconvenientes sanitários
quando sua origem é natural, embora seja esteticamente desagradável. Já o aumento da
turbidez devido atividades antrópicas pode estar associado ao lançamento de compostos
tóxicos e a presença de organismos patogênicos.
4.8 Série de Sólidos
Os sólidos nas águas correspondem a toda matéria que permanece como resíduo após
evaporação, secagem ou calcinação da amostra, a uma temperatura pré-estabelecida durante
um tempo fixado (CETESB, 2010). Esta sequência de passos determina as frações de sólidos
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totais, dissolvidos, suspensos, fixos e voláteis em uma dada amostra d’água. Dentre os
parâmetros citados, dá-se destaque a sua classificação em fixos e voláteis, função de suas
características químicas. Através da volatilização a 550°C, a fração orgânica será oxidada,
sendo eliminada na forma de gás (sólidos voláteis) e a fração inorgânica permanecerá como
cinzas (sólidos fixos) (BRAILE e CAVALCANTI, 1979 apud FINOTTI, 2009). Segundo
Sperling (2005), enquanto os sólidos voláteis representam uma estimativa da matéria orgânica
presente, os sólidos fixos representam a matéria inorgânica ou mineral.
O incremento de sólidos em um recurso hídrico pode ter, assim como todos os demais
parâmetros descritos, origem natural ou antrópica. A dissolução e o carreamento de
compostos do solo e das rochas e a decomposição de matéria orgânica constituem-se nas
principais fontes naturais de sólidos na água. Já as fontes antrópicas vinculadas às
concentrações de sólidos estão relacionadas ao lançamento de despejos domésticos e
industriais, bem como a drenagem de áreas agrícolas e zonas urbanas.
Segundo CETESB (2010), a presença excessiva de sólidos nas águas superficiais podem
causar danos aos peixes e à vida aquática, uma vez que ao sedimentarem no leito dos rios,
podem interferir ou danificar as zonas de desova de peixes. Ainda, podem reter bactérias e
resíduos orgânicos no fundo do curso d’água, promovendo decomposição anaeróbia.
4.9 Série de Nitrogênio
O nitrogênio é um macro elemento vital para a vida, pois é um dos principais
constituintes dos aminoácidos, formadores das proteínas. No meio aquático, o nitrogênio pode
ser encontrado na forma de nitrogênio molecular (N2), nitrogênio orgânico (dissolvido e em
suspensão), amônia (NH3), nitrito (NO2) e nitrato (NO3). Segundo Knapik (2009), além do
consumo de oxigênio dissolvido nos processos bioquímicos de conversão da amônia a nitrito
e deste a nitrato, o nitrogênio tem papel fundamental no crescimento de algas e, quando em
elevadas concentrações em lagos e represas, por exemplo, pode conduzir a um crescimento
exagerado destes organismos, resultando em processo de eutrofização.
Segundo Esteves (1998), todas as formas de nitrogênio nos sistemas aquáticos
representam uma etapa do ciclo de nitrogênio, podendo estas ser de origem natural, como as
proteínas e clorofila, ou antropogênica, como despejos domésticos e industriais, excrementos
de animais e fertilizantes. O autor ainda complementa que as principais fontes naturais de
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nitrogênio podem ser: chuva, material orgânico e inorgânico de origem alóctone e fixação de
nitrogênio molecular dentro do próprio corpo hídrico.
O nitrogênio total é a soma do nitrogênio orgânico e amoniacal, sendo que as análises
realizadas não levam em consideração as quantidades de nitrito e nitrato. Sua determinação é
realizada através do Método Kjeldahl (NTK), que engloba nitrogênio amoniacal e nitrogênio
orgânico. Estes podem contribuir para a completa abundância de nutrientes na água e a sua
eutrofização, e são importantes para avaliar a quantidade de nitrogênio disponível para as
atividades biológicas. O NTK é a forma predominante do nitrogênio nos esgotos domésticos
brutos, daí a importância de sua análise (SPERLING, 2005).
A presença de amônia pode ocasionar depleção na concentração do oxigênio dissolvido
no processo de nitrificação, dando origem ao nitrito e nitrato. O nitrato, quando em altas
concentrações, é tóxico para os seres vivos, e, dependendo da temperatura e do pH, a amônia,
na sua forma não ionizada, também é tóxica para os organismos aquáticos (BAIRD, 2002).
As frações de nitrogênio orgânico e amoniacal são formas reduzidas enquanto nitrito e
nitrato são formas oxidadas. Segundo CETESB (2008), pode-se associar a idade da poluição
com a relação entre as formas de nitrogênio. Ou seja, se for coletada uma amostra de água de
um rio poluído e as análises demonstrarem predominância das formas reduzidas significa que
o foco de poluição se encontra próximo. Se prevalecer nitrito e nitrato, ao contrário, significa
que as descargas de efluentes se encontram distantes.
4.10
Série de Fósforo
O fósforo é um importante parâmetro de classificação das águas naturais, participando
também na composição de índices de qualidade de águas. Constitui-se no principal fator
limitante ao desenvolvimento de algas e plantas no meio aquático, sendo um dos principais
nutrientes para os processos biológicos. Também é conhecido como macronutriente, por ser
exigido em grande escala pelas células.
Encontra-se principalmente nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico,
originando-se da dissolução de compostos do solo e da decomposição de matéria orgânica.
Por atividade antrópica, o aporte de fósforo pode ocorrer através de despejos de efluentes
domésticos e industriais, fertilizantes e lixiviações de criatórios de animais (LIBÂNIO, 2005).
A drenagem pluvial de áreas agricultáveis e de áreas urbanas são outras formas que podem
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contribuir significativamente para a elevação de fósforo no meio aquático. A determinação de
fósforo total compreende todas as suas formas (ortofosfato, polifosfato e orgânico).
Assim como o nitrogênio, o fósforo é um dos principais limitantes da produtividade de
um ecossistema aquático, sendo apontado como principal responsável pela eutrofização dos
corpos d’água.
4.11
Coliformes
O grupo coliformes refere-se a bactérias que normalmente habitam o trato intestinal dos
animais de sangue quente, servindo, portanto, como indicadoras da contaminação de uma
amostra de água por fezes. A determinação da concentração dos coliformes assume
importância como parâmetro indicador da possibilidade da existência de microorganismos
patogênicos, responsáveis pela transmissão de doenças de veiculação hídrica, tais como febre
tifóide, febre paratifóide, desinteria bacilar e cólera. A Escherichia coli é o principal grupo de
bactérias que identificam contaminação fecal (SPERLING, 2007).
4.12
Elementos Traço
Os elementos traço são elementos químicos que ocorrem naturalmente, de um modo
geral em pequenas concentrações, na ordem de parte por milhão (ppm) e partes por bilhão
(ppb). Existem outras denominações para este grupo de contaminantes, tais como metais
pesados, metais traço, micronutrientes, dentre outras. A denominação mais aceita atualmente
é “elemento traço”, devido a não distinção entre metal e não metal, bem como à sua
ocorrência em baixas concentrações (ESTEVES, 1998).
O termo “metais pesados” seria somente um caso particular de elementos traço, o qual
compreende aqueles metais que possuem toxicidade diante uma grande variedade de
organismos. Entre estes se encontram Hg, Cd, Pb, Au, Ni, e Cr, que são os elementos traço
mais tóxicos para a maioria dos organismos, incluindo o homem. Estes elementos não têm
função biológica conhecida. Nos ecossistemas aquáticos, podem sofrer transformações
químicas, tornando-os ainda mais nocivos ao meio ambiente.
A toxidez dos elementos traço reside principalmente na sua capacidade de interferir
em processos enzimáticos e na sua pouca mobilidade no organismo, em virtude do pequeno
tamanho e das cargas duplas ou triplas. Esta baixa mobilidade faz com que os elementos traço
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30
se acumulem, provocando profundas modificações no metabolismo, podendo levar a morte.
Uma vez que se acumula nos organismos, estes compostos se distribuem pela cadeia
alimentar, acumulando progressivamente de um nível trófico para o outro. Desta maneira,
podem atingir severamente os organismos do topo da cadeia alimentar, como as populações
humanas.
Alguns elementos traço como Mg, Fe, Zn, Mn, Cu, Co, Mo, e B são essenciais para os
seres vivos. Ainda que em pequenas concentrações, tem importante papel no metabolismo dos
organismos aquáticos, uma vez que participam dos processos fisiológicos, como fotossíntese
(Mg toma parte na formação da clorofila), cadeia respiratória (Fe e Cu fazem parte de
citrocromos e Fe faze parte da ferrodoxina), e fixação de nitrogênio (Mo faz parte da
nitrogenase). Estes elementos podem, quando se encontram em grandes concentrações,
apresentar toxidade aos organismos animais e vegetais.
Naturalmente as principais fontes de elementos traço para o ambiente aquático
continental são o intemperismo químico de rochas e a erosão de solos ricos nestes materiais.
Atualmente outras fontes têm assumido grande importância: atividades industriais; atividade
de mineração, efluentes domésticos (pelo lançamento de efluentes), agricultura e poluentes
atmosféricos.
A entrada desses poluentes nos corpos hídricos podem ser fontes pontuais, quando se
tem um ponto de emissão (no caso tubulações, emissários posicionados diretamente no corpo
hídrico). A entrada de elementos traços em corpos hídricos pode advir de fontes difusas, como
o caso de águas superficiais provenientes de áreas cultivadas com fertilizantes e defensivos
agrícolas. A atmosfera constitui-se em uma das principais fontes difusas de elementos traço
para os ecossistemas aquáticos. Existem várias fontes que enriquecem a atmosfera com
elementos traço, que por precipitação úmida e seca podem atingir o ambiente aquático. Dentre
estas fontes destacam-se as fontes naturais, como o aerosol marinho, queimadas naturais,
partículas de origem vulcânica, e outras carregadas pelo vento (poeira), e principalmente as
fontes antrópicas, emissões industriais diretamente na atmosfera, veículos a combustão e
outras.
4.13
Cianeto
O íon cianeto (CN-) é oriundo da dissociação do Cianeto de Hidrogênio (HCN) e
demais sais que contenham cianeto, tais como o Cianeto de Sódio e o Cianeto de Potássio, os
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31
quais ocorrem no meio ambiente tanto através de processos naturais quanto atrópicos
(HARPER e GOLDHABER, 1997). Contudo, segundo Harper e Goldhaber (1997) e Infoágua
(2012), grande parte dos compostos que contem cianeto são oriundos da atividade humana.
Destacam-se os efluentes das indústrias galvânicas e químicas, o processamento de minérios,
a exaustão veicular, a queima de resíduos sólidos urbanos, a lixiviação de pesticidas e
rodovias como as principais atividades responsáveis pela inserção de cianeto na água e no
solo.
Quando o pH do meio for neutro, há a tendência de que o cianeto apresente-se na forma
de Cianeto de Hidrogênio. Infoágua (2012) salienta que a forma dissociada do cianeto é muito
mais tóxica aos organismos aquáticos do que qualquer outra e, neste sentido, a variação no
valor de pH pode ser diretamente influente. Sua característica tóxica aos organismos vivos
está relacionada ao fato do cianeto combinar-se com o ferro da hemoglobina sanguínea,
bloqueando a recepção e transporte de oxigênio pelo corpo.
4.14
Fenóis
Os fenóis (ácidos carbólicos) são funções orgânicas caracterizadas por uma ou mais
hidroxilas ligadas a um anel aromático (RODRIGUES, 2006). Segundo CETESB (2010), os
fenóis possuem predominantemente origem antrópica, chegando aos recursos hídricos através
da descarga de efluentes industriais provenientes de atividades de processamento de borracha,
colas, adesivos, resinas, componentes elétricos e siderurgia. São tóxicos ao homem, aos
organismos presentes nos recursos hídricos e até mesmo aos microorganismos presentes em
Estações de Tratamento de Efluentes (ETE).
4.15
Surfactantes Aniônicos
Os surfactantes, popularmente denominados detergentes, são compostos capazes de alterar
as propriedades superficiais e interfaciais de um líquido. Analiticamente falando, são
compostos “[...] que reagem com o azul de metileno sob condições específicas” (CETESB,
2010). Além de alterarem a tensão superficial da água, diminuir a entrada de luz no recurso
hídrico e ser tóxico aos microorganismos, são responsáveis pela geração de espumas, as quais
causam um efeito visual desagradável. Por fim, CETESB (2010) destaca que estes compostos
têm sido responsabilizados pela aceleração da eutrofização em corpos d’água. “Além da
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32
maioria dos detergentes comerciais empregados possuírem fósforo em suas formulações,
sabe-se que exercem efeito tóxico sobre o zooplâncton, predador natural das algas”
(CETESB, 2010).
4.16
Clorofila-a
Clorofila-a é o pigmento fotossintético presente em todos os organismos
fitoplanctônicos sejam eucarióticos (algas) ou procarióticos (cianobactérias) e é utilizado
como parâmetro de biomassa algal, pois quanto maior a quantidade de clorofila, maior a taxa
de crescimento dos organismos. Um dos problemas na determinação da clorofila-a é que este
pigmento varia na célula fitoplanctônica conforme o estado fisiológico e a espécie. Este
parâmetro é utilizado como indicador da biomassa de algas e, apesar do conteúdo de clorofila
por célula variar grandemente, conforme o estado fisiológico e a espécie, sua correlação com
a densidade celular é bem próxima. (KURODA, 2005; MERELLO, 2005)
4.17
Potencial Redox
Potencial redox é uma expressão usada para determinar o grau de processos químicos
em que ocorrem reações de redução-oxidação, é uma variável da intensidade de uma reação
global do potencial de oxi-redução no sistema e não à capacidade do sistema para a oxidação
ou reações específicas de redução (LIMA, 2010 apud VANCE, 1996).
Segundo Miozzo (2008, apud LIMA, 2010) de modo geral, o potencial redox tem
grande influência na química e bioquímica da água, pois várias funções dos organismos vivos
aquáticos, como a respiração, dependem do grau de oxi-redução da água. Se há um alto
conteúdo de oxigênio (O2), os valores redox são altos, enquanto que em caso de concentração
baixa de O2, ou em sua ausência, processos redutivos são dominantes, como, por exemplo, a
respiração anaeróbica de bactérias. Durante esses processos há a produção de uma pequena
carga elétrica que é produzida pela transferência de elétrons entre vários átomos e moléculas
na água. Essa carga elétrica é medida em mili-Volts e serve para determinar o valor de
potencial redox na água. A contaminação de águas continentais usualmente age de maneira
redutiva, e água poluída sempre tem medidas de potencial redox bem inferiores à de água não
poluída.
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33
5 - RESULTADOS
A seguir são apresentados os resultados da primeira campanha de amostragem de
qualidade da água, realizada em setembro de 2012. Os resultados são apresentados separados
em cada bacia hidrográfica através de mapas temáticos indicando a qualidade da água por
índices, destacando-se os aspectos mais relevantes referentes aos parâmetros analisados.
Salienta-se que os dados de vazão serão apresentados nos próximos relatórios, bem como os
resultados referentes ao andamento das atividades de elaboração de mapas de uso e cobertura
do solo.
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34
Belo
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35
5.1 Bacia do Belo
A bacia hidrográfica do Arroio Belo está localizada na porção sul do município,
drenando a parte sudoeste da região urbana municipal, com área inserida totalmente na bacia
do Rio Caí. A região norte/nordeste da bacia possui uma concentração populacional maior
que sua área à jusante. Nesta bacia foram alocados 4 pontos de amostragem, cujos resultados
referentes à primeira campanha de amostragem são apresentados na Tabela 5. Os pontos estão
alocados respectivamente ao longo do curso principal do Arroio Belo, buscando identificar o
comportamento do rio em relação à depuração do curso d'água.
Tabela 5 - Resultados de análise físico-química e biológicas dos pontos da bacia
hidrográfica do Arroio Belo (setembro/2012)
Parâmetros
Belo 1
Belo 2
Belo 3
Belo 4
pH a 25°C
7,04
7,61
7,41
7,47
Temperatura da amostra (°C)
Temperatura do ar (°C)
13,67
9
13,3
9
13,47
8,5
13,94
10,5
Condutividade (µS/cm a 20°C)
188
162
109
93
Oxigênio dissolvido (mg O2/L)
Turbidez (NTU)
12,8
4,5
134
12,22
5,1
129
13,13
3,9
88
13,5
2,7
85
Sólidos suspensos totais (mg/L)
<10
<10
<10
<10
12
5,27
4,19
22
8,5
2,59
<5
1,73
0,33
6
1,25
0,09
Nitrogênio total kjeldahl (mg N/L)
4,2
2,63
0,69
0,2
Nitrato (NO3- mg/L)
13,72
15,21
14,98
14,75
Fenol (ug/L)
<1
<1
<1
<1
Surfactantes (mg/L)
0,24
0,188
0,091
0,11
1,097
0,761
0,49
0,275
Cianetos (mg/L)
<0,01
<0,01
<0,01
0,01
Clorofila a (mg/m3)
2,67
2,67
2,67
2,67
2,40E+03
4,90E+03
2,40E+03
7,90E+02
7,00E+03
1,30E+04
3,30E+03
3,30E+03
Alumínio Total (mg/L)
0,75
0,57
0,475
0,421
Chumbo Total (mg/L)
<0,118
<0,118
<0,118
<0,118
Cobre total (mg/L)
<0,023
<0,023
0,1
<0,023
Cromo total (mg/L)
<0,04
<0,04
<0,04
<0,04
Níquel total (mg/L)
<0,053
<0,053
<0,053
<0,053
Zinco total (mg/L)
<0,034
<0,034
<0,034
<0,034
ORP (mV)
175
240
328
340
Sólidos totais dissolvidos (mg/L)
122
105
71
61
_____________________________________________________________________________________
36
A partir da tabela de resultados apresentadas, identifica-se que o pontos localizados na
área de maior influência antrópica (pontos Belo 1 e Belo 2), ou seja, mais próximos ao
perímetro urbano apresentaram maiores concentrações em termos de matéria orgânica, e
nutrientes como fósforo e formas de nitrogênio, em especial formas amoniacal que
correspondem a despejos recentes de esgoto doméstico. Ocorre o mesmo comportamento para
a presença de coliformes e sólidos totais e dissolvidos, indicando a presença de influência
antrópica. Em termos de metais traço, os pontos analisados não apresentaram concentrações
significativas, não ultrapassando os valores do limite de detecção do método. Verifica-se que
na direção da foz, e após ter percorrido um trecho declivoso (pontos Belo 3 e Belo 4), ocorre
redução na carga de matéria orgânica (menor que 2 mg/L) e nitrogêno amoniacal (inferior a
0,5 mg/L), mas aumentam as concentrações de nitrato, resultado do processo de oxidação do
corpo d'água. As concentrações de oxigênio aumentam em direção à foz, aumentando também
os valores de ORP, indicando melhora na qualidade da água.
Essa característica também pode ser evidenciada pelos índices calculados. A Tabela 6
apresenta os resultados numéricos referentes aos índices de qualidade da água (IQA) e Índice
de Estado Trófico (IET) para os pontos amostrados na bacia do Arroio Belo.
Tabela 6 - Resultados de IQA e IET para os pontos de amostragem da bacia
hidrográfica do Arroio Belo (campanha setembro 2012)
Ponto
IQA Classificação IET Classificação
RHC Belo 1
52,49
64,45 Supereutrófico
Regular
RHC Belo 2
52,09
Regular
61,69
Regular
62,36
Eutrófico
RHC Belo 3
67,84
Regular
60,87
Eutrófico
RHC Belo 4
A Figura 9 e Figura 10 apresentam os mesmos resultados de forma georreferenciada.
Observa-se que a qualidade da água aumenta de montante para jusante, verificado
através dos valores de IQA. Isso é ocasionado pelo processo de oxidação de material orgânico
e pelo aumento da vazão devido aos canais laterais contribuintes, proporcionando maior
diluição dos compostos presentes.
Especificamente em relação ao estado trófico, que está relacionado à presença de
fósforo e clorofila, identifica-se um comportamento semelhante, com características
supereutróficas na região de montante da bacia, a qual drena a área urbana, e característica
eutrófica, devido às menores concentrações de fósforo, em ponto localizados na porção
central e próximo à foz da bacia hidrográfica do Arroio Belo.
_____________________________________________________________________________________
37
Figura 9 - Índice de Qualidade da Água do Arroio Belo
Qualidade da Água
Ótima
Boa
Regular
Ruim
Péssima
38
Figura 10 - Índice de Estado Trófico do Arroio Belo
Classes de Estado Trófico
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
39
Pinhal
_____________________________________________________________________________________
40
5.2 Bacia do Pinhal
A bacia hidrográfica do Arroio Pinhal está localizada ao sul do município de Caxias
do Sul, fazendo limite a leste com a bacia do Arroio Belo. Insere-se na bacia hidrográfica do
Rio Caí. Ao norte, onde se localizam suas nascentes, ocorre forte presença de indústrias e
áreas residenciais. Foram alocados 4 pontos de amostragem, desde a nascente até a foz a fim
de verificar a influência das atividades antrópicas e analisar o funcionamento do processo de
depuração até sua foz. A Tabela 7 apresenta os resultados da campanha de monitoramento
realizado em setembro de 2012.
hidrográfica do Arroio Pinhal (setembro/2012)
Parâmetros
Pinhal 1
Pinhal 2
Pinhal 3
Pinhal 4
pH a 25°C
8,44
8,4
7,99
7,61
14,28
12,54
13,4
14,29
9,9
389
11
164
10,2
147
11
131
10,93
13,34
12,89
12,06
Turbidez (NTU)
19,7
6,3
3,7
3,9
264
111
108
105
18,4
10,8
<10
<10
72
12
9
12
55,6
4,67
3,71
4,09
13,66
4,72
3,21
0,91
19,53
5,74
3,3
1,16
Nitrato (NO3- mg/L)
7,23
10,3
9,62
10,99
Fenol (ug/L)
2,58
<1
<1
<1
Surfactantes (mg/L)
1,755
0,361
0,462
0,349
0,81
0,72
0,475
0,4
Cianetos (mg/L)
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
Clorofila a (mg/m3)
<0,05
5,34
8,01
2,67
2,20E+05
7,00E+03
4,60E+03
4,60E+03
2,80E+05
1,30E+04
1,10E+04
7,90E+03
0,395
0,42
0,41
0,46
Chumbo Total (mg/L)
<0,118
<0,118
<0,118
<0,118
Cobre total (mg/L)
0,112
0,034
<0,023
<0,023
Cromo total (mg/L)
0,05
<0,04
<0,04
<0,04
1,443
<0,053
<0,053
<0,053
Zinco total (mg/L)
0,265
0,107
0,065
0,05
ORP (mV)
185
255
266
320
253
106
95
85
_____________________________________________________________________________________
41
Analisando a tabela anterior, verifica-se que esta bacia apresenta comportamento
semelhante à bacia hidrográfica do Arroio Belo. Os pontos localizados na área de maior
influência antrópica (pontos Pinhal 1 e Pinhal 2), ou seja, mais próximos ao perímetro urbano
apresentaram maiores concentrações em termos de matéria orgânica (ponto 1 = 55 mg/L), e
nutrientes como fósforo e formas de nitrogênio, em especial formas amoniacal que
corresponde a despejos recentes de esgoto doméstico. Ocorre o mesmo comportamento para a
presença de coliformes e sólidos totais e dissolvidos, indicando a presença de contaminação
antrópica. Apresenta também pH básico, com valor de 8,44 devido principalmente a
concentração de surfactantes, indicativo da presença de esgoto doméstico e uso de
detergentes, ocasionando também maior concentração de fósforo.
Em termos de metais traço, os pontos analisados não apresentaram concentrações
significativas, não ultrapassando os valores do limite de detecção do método, com exceção do
ponto 1, no qual foi identificado concentrações de cobre, cromo, níquel e zinco, indicativo de
presença de indústrias que utilizam tais elementos em seu processo produtivo, mas que será
melhor averiguado com o detalhamento da tipologia de atividades próximas existentes.
Verifica-se que quanto na direção da foz, e após ter percorrido um trecho declivoso
(pontos Pinhal 3 e Pinhal 4), ocorre redução na carga de matéria orgânica (menor que 2 mg/L)
e nitrogêno amoniacal (inferior a 0,5 mg/L), mas aumentam as concentrações de nitrato,
resultado do processo de oxidação do corpo d'água. Em direção à foz aumenta os valores de
ORP, indicando melhora na qualidade da água.
de Estado Trófico (IET) para os pontos amostrados na bacia do Arroio Pinhal.
hidrográfica do Arroio Pinhal (campanha setembro 2012)
Ponto
IQA
Classificação
IET
Classificação
26,57
Ruim
54,875
Mesotrófico
RHC Pinhal 1
51,29
Regular
66,356
Supereutrófico
RHC Pinhal 2
56,58
Regular
67,03
Hipereutrófico
RHC Pinhal 3
58,66
Regular
61,829
Eutrófico
RHC Pinhal 4
_____________________________________________________________________________________
42
Figura 11 - Índice de Qualidade da Água do Arroio Pinhal
Qualidade da Água
Ótima
Boa
Regular
Ruim
Péssima
43
Figura 12 - Índice de Estado Trófico do Arroio Pinhal
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
44
Em relação ao IQA, o ponto Pinhal 1 apresentou classificação Ruim, pois foi
verificado elevado número de coliformes, concentração de nutrientes e sólidos totais.
Observa-se que a qualidade da água aumenta de montante para jusante, verificado
através dos valores de IQA. Isso é ocasionado pelo processo de oxidação de material orgânico
e pelo aumento da vazão devido aos canais laterais contribuintes, proporcionando maior
diluição dos compostos presentes.
Já em relação ao estado trófico, verifica-se um comportamento semelhante, com
características supereutróficas na região de montante da bacia, a qual drena a área urbana e
característica eutrófica, devido às menores concentrações de fósforo, em ponto localizado na
porção central e próximo à foz da bacia hidrográfica do Arroio Pinhal. Salienta-se que o ponto
Pinhal 1 apresentou características mesotróficas por não conter clorofila, ou seja, o ambiente
não apresenta condições de proliferação para organismos fotossintéticos em virtude do fluxo
rápido do curso d'água.
_____________________________________________________________________________________
45
Faxinal
_____________________________________________________________________________________
46
5.3 Bacia do Faxinal
A bacia hidrográfica do Arroio Faxinal é uma sub-bacia do Rio São Marcos, a qual
está localizada na região nordeste da área urbana do município de Caxias do Sul. Nesta bacia
foram alocados 3 pontos de amostragem de qualidade da água, sendo 2 à montante da
barragem do Faxinal, em uma área de captação e outro ponto no afluente que drena a área dos
bairros de Parada Cristal e Ana Rech. A Tabela 9 apresenta os resultados obtidos nos 3 pontos
de amostragem analisados.
hidrográfica do Arroio Faxinal (setembro/2012)
Parâmetros
Faxinal 1
Faxinal 2
Faxinal 3
pH a 25°C
6,29
7,48
6,52
15,44
17,35
13,42
22
23
18
22
36
167
11,72
11,39
11,78
Turbidez (NTU)
7,7
6,2
8,3
83
54
134
<10
<10
<10
<5
12
29
<1
2,88
13,3
<0,02
0,05
1,42
0,17
0,49
2,51
Nitrato (NO3- mg/L)
1,37
2,33
9,62
Fenol (ug/L)
<1
0,025
<1
Surfactantes (mg/L)
0,05
<0,025
0,155
0,048
0,07
0,429
Cianetos (mg/L)
<0,01
0,019
<0,01
Clorofila a (mg/m3)
7,63
5,34
5,34
1,30E+02
2,30E+02
1,30E+04
7,90E+02
4,90E+02
2,40E+04
0,75
0,94
0,62
Chumbo Total (mg/L)
<0,118
<0,118
<0,118
Cobre total (mg/L)
<0,023
<0,023
0,08
Cromo total (mg/L)
<0,04
<0,04
<0,04
<0,053
<0,053
<0,053
Zinco total (mg/L)
<0,034
<0,034
<0,034
ORP (mV)
349
14
269
23
205
108
_____________________________________________________________________________________
47
Constata-se, a partir da Tabela 9, uma diferença significativa nos parâmetros
analisados em função da localização dentro da bacia do Arroio Faxinal. Os pontos localizados
na bacia de captação, em afluentes contribuintes ao reservatório formado pela barragem do
Arroio Faxinal apresentam menores concentrações de matéria orgânica, em termos de DBO, a
qual se apresentou inferior a 3 mg/L e nutrientes, como fósforo e formas de nitrogênio, os
quais apresentaram respectivamente, concentrações inferiores a 0,1 mg/L e 0,5 mg/L para
nitrogênio total.
Em relação à concentração de metais traço, os pontos analisados não apresentaram
valores significativos, não ultrapassando os valores do limite de detecção do método, nos três
pontos amostrados.
A melhor qualidade da água nos pontos inseridos na bacia da captação podem ser
explicados também pela menor concentração de sólidos, tanto totais como dissolvidos,
número de coliformes fecais e termotolerantes, e maior potencial de oxi-redução, dados em
termos de ORP.
O ponto Faxinal 3 possui influência de atividades antrópicas à sua montante, como
algumas indústrias e áreas residênciais que despejam esgotos domésticos, contribuindo para
menor qualidade e maior concentração de material orgânico e nutrientes, os quais estão
associados a presença de esgotos. Em termos de DBO, neste ponto, foram identificados
valores superiores a 10 mg/L, fósforo total superior a 0,4 mg/L, bem como maiores
concentrações de sólidos e surfactantes, os quais indicam presença de detergentes domésticos.
A diferença na qualidade em função da localização dos pontos e respectiva área de
drenagem também pode ser observada na Tabela 10 que contém os resultados numéricos
referentes aos índices de qualidade da água (IQA) e Índice de Estado Trófico (IET) para os
pontos amostrados na bacia do Arroio Faxinal. A Figura 13 e Figura 14 apresentam os
resultados de forma especializada na bacia hidrográfica.
hidrográfica do Arroio Faxinal (campanha setembro 2012)
Ponto
IQA Classificação IET
Classificação
75,42
Boa
60,87
Eutrófico
RHC Faxinal 1
75,04
Boa
60,30
Eutrófico
RHC Faxinal 2
48,59
Ruim
RHC Faxinal 3
_____________________________________________________________________________________
48
Figura 13 - Índice de Qualidade da Água do Arroio Faxinal
Qualidade da Água
Ótima
Boa
Regular
Ruim
Péssima
49
Figura 14 - Índice de Estado Trófico do Arroio Faxinal
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
50
Os pontos Faxinal 1 e Faxinal 2 apresentaram nesta campanha de monitoramento
águas de boa qualidade, conforme ponderação do IQA, valores superiores ao Faxinal 3, que
exibiu classificação regular em virtude da diferença na concentração dos parâmetros
monitorados que manifestaram-se superiores conforme apresentado anteriormente. Em
relação às características de estado trófico, o ponto Faxinal 3 apresentou classificação de
supereutrofia, devido ao parâmetro fósforo total, indicando grau de comprometimento das
águas para usos mais restritos.
_____________________________________________________________________________________
51
Maestra
_____________________________________________________________________________________
52
5.4 Bacia do Maestra
A bacia hidrográfica do Arroio Maestra é uma sub-bacia do Rio Tega, localizada na
porção norte da área urbana municipal. Esta área de estudo possui 2 pontos de amostragem,
sendo um localizado em uma nascente à montante do reservatório de captação formado pela
barragem Maestra e outro localizado à jusante desta, na porção oeste da bacia hidrográfica.
Está localizado em uma área com características rurais, a qual vem sofrendo um processo de
urbanização com a criação de condomínios de chácaras. O local recebe as contribuições da
saída da Represa Maestra, de efluentes tratados na ETE Cânion e de indústrias localizadas na
Vila Maestra. A Tabela 11 apresenta os resultados obtidos nos 2 pontos amostrados.
hidrográfica do Arroio Maestra (setembro/2012)
Parâmetros
Maestra 1
Maestra 2
pH a 25°C
7,54
7,92
12,62
8
12,76
10
51
117
12,46
11,66
Turbidez (NTU)
8,5
7,7
88
96
15,6
<10
9
13
<1
4,63
0,04
4,09
<0,2
4,2
Nitrato (NO3- mg/L)
8,03
6,89
Fenol (ug/L)
<1
<1
Surfactantes (mg/L)
0,03
0,32
0,088
0,477
Cianetos (mg/L)
<0,01
<0,01
Clorofila a (mg/m3)
<0,05
5,34
2,30E+02
1,10E+04
7,90E+02
2,20E+04
0,596
0,677
Chumbo Total (mg/L)
<0,118
<0,118
Cobre total (mg/L)
<0,023
0,029
Cromo total (mg/L)
<0,04
<0,04
_____________________________________________________________________________________
53
Parâmetros
Maestra 1
Maestra 2
<0,053
<0,053
Zinco total (mg/L)
<0,034
0,06
ORP (mV)
256
200
33
76
Esta bacia apresenta uma particularidade semelhante à bacia do Arroio Faxinal.
Buscou-se monitorar uma nascente com ausência de atividades antrópicas à sua montante, a
fim de verificar suas características comparando com outros pontos monitorados.
Identifica-se menores concentrações de matéria orgânica em termos de DBO e DQO
para o ponto Maestra 1, o qual apresentou valores menores que 1 mg/L e 9 mg/L,
respectivamente para os parâmetros citados. Por não estar recebendo contribuição de área
urbanizada, este ponto também apresenta menores concentrações de sólidos dissolvidos,
nitrogênio em todas as suas formas e fósforo total, sendo que este último esteve abaixo de
0,09 mg/L, caracterizando um ambiente ultraoligotrófico como pode ser verificado na Tabela
12.
Já o ponto Maestra 2, inserido à jusante de área urbana apresenta características
totalmente distintas da nascente monitorada. As atividades urbanas contribuem para a
presença de maior concentração de sólidos e por consequência maior turbidez, maior
concentração de matéria orgânica (4,63 mg/L) e nutrientes, como nitrogênio e fósforo (0,477
mg/L) resultado do despejo de efluentes domésticos. Em ambos os pontos, a concentração de
metais pesados como chumbo, cobre, níquel e zinco não foi superior ao limite de detecção do
método.
A diferença na qualidade em função da localização dos pontos e respectiva área de
drenagem também pode ser observada na Tabela 12 que contém os resultados numéricos
referentes aos índices de qualidade da água (IQA) e Índice de Estado Trófico (IET) para os
pontos amostrados na bacia do Arroio Maestra. A Figura 15 e Figura 16 apresentam os dados
espacializados.
hidrográfica do Arroio Maestra (campanha setembro 2012)
Ponto
IQA
Classificação
IET
Classificação
76,21
Boa
40,681 Ultraoligotrófico
RHC Maestra 1
53,23
Regular
65,286
Supereutrófico
RHC Maestra 2
_____________________________________________________________________________________
54
O ponto Maestra 1, localizado em uma nascente apresentou nesta campanha de
monitoramento águas de boa qualidade, conforme ponderação do IQA, valor superior ao
Maestra 2, que exibiu classificação regular em virtude da diferença na concentração dos
parâmetros monitorados que manifestaram-se superiores conforme apresentado anteriormente.
_____________________________________________________________________________________
55
Figura 15 - Índice de Qualidade da Água do Arroio Maestra
Qualidade da Água
Ótima
Boa
Regular
Ruim
Péssima
56
Figura 16 - Índice de Estado Trófico do Arroio Maestra
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
57
Piaí
_____________________________________________________________________________________
58
5.5 Bacia do Piaí
A bacia hidrográfica do Rio Piaí está localizada na região centro oeste do município de
Caxias do Sul, com área que drena para a bacia do Rio Caí. Suas nascentes se localizam na
região dos campos, drenando uma boa parcela da área mais agrícola ou com solo exposto do
município. Apenas dois afluentes nascem na área urbana, desaguando no trecho médio da
bacia. Nesta, foram alocados 5 pontos de amostragem, sendo que três estão no curso principal
(Piaí, 1, 2 e 5) e os outros 2 estão localizados nos afluentes que drenam a área urbanizada e
industrializada dos bairros enquanto o ponto 8 está situado à jusante de uma bacia com
característica essencialmente urbana e industrializada, a qual abrange parte dos bairros São
Virgílio, Petrópolis, Presidente Vargas, Cruzeiro e Bela Vista.
A Tabela 13 apresenta os resultados obtidos nos 5 pontos amostrados.
hidrográfica do Rio Piaí (setembro/2012)
Parâmetros
pH a 25°C
Piaí 1
6,15
Piaí 2
6,33
Piaí 3
6,64
Piaí 4
7,21
Piaí 5
6,35
15,25
15,21
13,4
14,54
14,84
27
23
15
21
28,5
21
29
90
138
43
12,01
12,74
10,63
12,05
13,06
Turbidez (NTU)
6,3
5,9
220
3,7
5,1
<10
45
78
97
59
<10
<10
<10
<10
<10
10
10
23
9
<5
3,18
2,07
9,8
3,17
<1
<0,02
<0,02
1,23
2,73
<0,02
0,22
0,18
1,37
2,78
0,47
Nitrato (NO3- mg/L)
0,75
1,71
9,85
12,01
3,37
Fenol (ug/L)
<1
<1
<1
<1
<1
Surfactantes (mg/L)
0,038
0,022
0,123
0,208
0,058
0,075
0,09
0,231
0,332
0,102
Cianetos (mg/L)
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
<0,01
Clorofila a (mg/m3)
5,34
3,81
<0,05
5,34
2,67
4,50E+01
4,50E+01
3,30E+02
2,30E+03
2,70E+02
7,80E+01
1,30E+02
2,40E+03
3,30E+03
4,80E+02
0,83
0,85
0,465
0,52
0,98
Chumbo Total (mg/L)
<0,118
<0,118
<0,118
<0,118
<0,118
Cobre total (mg/L)
<0,023
<0,023
<0,023
<0,023
<0,023
Cromo total (mg/L)
<0,04
<0,04
<0,04
<0,04
<0,04
_____________________________________________________________________________________
59
Parâmetros
Piaí 1
<0,053
Piaí 2
<0,053
Piaí 3
<0,053
Piaí 4
<0,053
Piaí 5
<0,053
Zinco total (mg/L)
<0,034
<0,034
<0,034
<0,034
<0,034
ORP (mV)
390
301
116
258
279
14
19
58
86
28
O curso principal do Rio Piaí, o qual não drena área urbanizada apresenta a melhor
qualidade da água das bacias analisadas. De acordo com a tabela anterior, é possível verificar
que os pontos Piaí 1, 2 e 5, referentes ao canal principal de drenagem do rio apresenta
concentração de oxigênio superior aos pontos 3 e 4. Assim como ocorre nas outras bacias do
município, em áreas onde não há influência antrópica com despejos de esgotos domésticos ou
efluentes industriais verifica-se concentrações inferiores de material orgânico, em termos de
DBO e DQO e nutrientes, como fósforo e nitrogênio.
Nos pontos, localizados distante da área urbana, a concentração de nitrogênio total foi
inferior a 0,5 mg/L na campanha realizada em setembro de 2012, enquanto o fósforo esteve
abaixo de 0,11 mg/L. Da mesma forma, observa-se menor concentração de sólidos e número
de coliformes, com maior potencial de oxidação, chegando próximo a 400 mV no ponto 1,
evidenciando água com bom grau de capacidade de oxidação dos compostos e por
consequência melhor qualidade.
Em contrapartida, os pontos Piaí 3 e 4, inseridos em afluentes que drenam a área
urbana de Caxias do Sul, apresentam características distintas, especialmente em relação à
presença de sólidos, cuja concentração é maior, além de fósforo (maior que 0,2 mg/L),
nitrogênio, principalmente na forma de nitrato, cujo valor é maior que 9 mg/L e também o
número de coliformes fecais e termotolerantes, superiores a 2,30E+03 NMP/100 mL.
de Estado Trófico (IET) para os pontos amostrados na bacia hidrográfica do Rio Piaí. A
Figura 17 e Figura 18 apresentam os resultados de forma espacializada.
hidrográfica do Rio Piaí (campanha setembro 2012)
Ponto
Classificação
75,99
Boa
60,482
Eutrófico
RHC Piaí 1
77,26
Boa
59,494
Eutrófico
RHC Piaí 2
51,90
Regular
43,187 Ultraoligotrófico
RHC Piaí 3
61,28
Regular
RHC Piaí 4
72,96
Boa
58,281
Mesotrófico
RHC Piaí 5
_____________________________________________________________________________________
60
Figura 17 - Índice de Qualidade da Água do Rio Piaí
Qualidade da Água
Ótima
Boa
Regular
Ruim
Péssima
61
Figura 18 - Índice de Estado Trófico do Rio Piaí
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
62
Observa-se que o curso principal apresenta qualidade de água boa, conforme
categorização do IQA. Isso se deve principalmente a ausência de áreas exclusivas e pontuais
de despejo de esgotos domésticos. Já as áreas de drenagem dos bairros da zona urbana do
município apresentaram classificação regular de acordo com índice calculado.
Em relação ao estado de trofia, este se apresentou variável nos pontos amostrados,
desde ultraoligotrófico no ponto 3, que apesar de apresentar concentrações de fósforo superior
a 0,2 mg/L, a concentração de clorofila foi inferior a 0,05 mg/m³. Já o ponto 4 apresentou o
outro extremo, com elevada concentração de fósforo e clorofila, sendo classificado em estado
supereutrófico de acordo com o índice.
_____________________________________________________________________________________
63
Tega
_____________________________________________________________________________________
64
5.6 Bacia do Tega
A bacia hidrográfica do Rio Tega é uma das bacias mais importantes do município de
Caxias do Sul. Os arroios Herval, Tega, Dal Bó, Samuara e Maestra e o Rio Curuçu são os
principais afluentes do Rio Tega o qual deságua no Rio das Antas, fazendo parte da Bacia
Hidrográfica Taquari-Antas localizada na Região Hidrográfica do Guaíba. A maior parte dos
esgotos domésticos e efluentes industriais é lançada em canais do Rio Tega, que atualmente,
na porção central da cidade funciona como canal para afastamento de efluentes.
Foram inseridos 12 pontos de amostragem no curso principal e afluentes de interesse
que drenam a maior parte da área urbana, onde está inserida a maior densidade populacional e
industrial. A Tabela 15 e Tabela 16 apresentam os resultados obtidos nos pontos de
amostragem analisados.
hidrográfica do Rio Tega (setembro/2012)
Parâmetros
pH a 25°C
Turbidez (NTU)
Tega 1
8,2
14,88
12
279
11,67
31,5
223
38
73
Tega 2
8,03
17
18
429
7,65
44,5
315
40,7
117
35,6
69,1
Nitrato (NO3- mg/L)
Fenol (ug/L)
Surfactantes (mg/L)
Cianetos (mg/L)
Clorofila a (mg/m3)
Chumbo Total (mg/L)
Cobre total (mg/L)
Cromo total (mg/L)
Zinco total (mg/L)
6,83
10,51
12,93
<1
0,907
2,198
0,01
<0,05
3,30E+05
3,50E+06
0,67
<0,118
0,955
0,343
0,4
0,137
11,06
16,25
12,93
<1
2,479
2,48
0,01
5,34
3,30E+05
3,50E+05
0,857
<0,118
0,847
0,358
0,39
0,243
Tega 3
7,88
16,63
19
490
3,13
91
434
138
352
Tega 4
7,98
16,68
17
430
4,5
40,5
282
37
109
Tega 5
8,19
14,9
13
390
9,3
38
308
38
54
Tega 6
8,76
19
17
259
12
10
174
11,2
35
213
58,6
22,9
13,9
20,35
25,54
10,06
15,27
5,905
2,707
<0,01
8,9
2,40E+06
3,50E+06
0,91
<0,118
0,058
<0,04
<0,053
0,108
13,38
18,16
4,33
<1
1,946
2,421
0,01
<0,05
1,70E+05
2,40E+06
0,708
<0,118
1,023
1,509
0,409
0,128
7,1
10,65
14,29
<1
1,092
1,072
<0,01
<0,05
7,00E+03
1,30E+04
0,709
<0,118
1,112
0,686
0,591
0,819
8,19
10,65
3,89
<1
0,644
0,933
0,02
2,67
3,30E+05
4,90E+05
0,339
<0,118
0,959
0,175
0,309
0,31
_____________________________________________________________________________________
65
Parâmetros
ORP (mV)
Tega 1
175
181
Tega 2
169
279
Tega 3
83
320
Tega 4
155
280
Tega 5
155
253
Tega 6
184
168
hidrográfica do Rio Piaí (setembro/2012) - continuação
Parâmetros
pH a 25°C
Turbidez (NTU)
Nitrato (NO3- mg/L)
Fenol
Surfactantes
Cianetos (mg/L)
Clorofila a (mg/m3)
Escherichia coli
Chumbo Total (mg/L)
Cobre total (mg/L)
Cromo total (mg/L)
Zinco total (mg/L)
ORP (mV)
Tega 7
8,64
14,37
11
357
11,35
173
171
<10
73
18,15
6,28
6,55
0,87
<1
0,797
0,44
<0,01
2,67
1,40E+04
1,70E+04
0,568
<0,118
0,028
<0,04
<0,053
0,035
197
232
Tega 8
7,78
14,12
12
264
5,54
3
171
<10
73
18,15
6,28
6,55
0,87
<1
0,797
0,44
<0,01
2,67
1,40E+04
1,70E+04
0,568
<0,118
0,028
<0,04
<0,053
0,035
103
172
Tega 9
8,79
13,42
13
297
12,51
15
210
14
33
11,2
6,28
8,88
8,03
<1
0,753
0,865
<0,01
2,67
7,00E+04
7,90E+04
0,381
<0,118
0,148
0,297
0,18
0,314
195
193
Tega 10
8,19
10,75
11
51
13,22
4,3
75
<10
12
2,36
0,282
0,686
3,4
<1
0,159
0,059
<0,01
2,67
3,50E+04
2,40E+06
0,532
<0,118
0,03
<0,04
<0,053
<0,034
270
33
Tega 11
8,33
10,72
12
149
13,72
6
134
<10
21
5,68
0,756
0,895
8,14
<1
0,426
0,399
<0,01
2,67
4,90E+03
7,90E+03
0,423
<0,118
0,053
0,05
<0,053
0,112
231
97
Tega 12
7,87
10,54
11
85
14,47
4,1
97
<10
12
1,6
3,82
4,01
10,08
<1
0,058
0,204
<0,01
32,04
3,30E+02
3,50E+03
0,455
<0,118
0,031
<0,04
<0,053
0,036
307
55
Analisando as tabelas anteriores, verifica-se que o Rio Tega possui elevado grau de
poluição nos pontos localizados na área central da zona urbana. Os pontos 2, 3 e 4 apresentam
as concentrações mais elevadas de matéria orgânica em termos de DBO e DQO e por
consequência menores concentrações de oxigênio dissolvido. Nesses pontos foi verificada
concentração elevada de metais, especialmente cobre, cromo, níquel e zinco, possivelmente
oriunda de atividades galvanotécnicas. Constatou-se também concentrações superiores a 10
mg/L de nitrogênio amoniacal, evidenciando contaminação recente de esgotos.
Esses pontos apresentaram também elevado número de coliformes fecais e
termotolerantes e condutividade acima de 300 uS/cm, valor que condiz com a presença de
_____________________________________________________________________________________
66
sólidos dissolvidos oriundos de atividades antrópicas. Particularmente, o ponto Tega 3
apresenta a maior concentração de fenol, identificando uma bacia de drenagem que pode estar
sendo influenciada por indústrias de resinas, mas que serão identificadas de forma mais
adequada com averiguação das atividades próximas.
O resultado de baixa qualidade da água nos afluentes do Rio Tega, e em seu curso
principal, é reflexo do lançamento de efluentes a partir de fontes pontuais como residências
que não possuem nenhuma espécie de tratamento simplificado. Outras fontes pontuais que
contribuem para a classificação Regular, Ruim e Péssima da qualidade da água deste rio são
indústrias localizadas na região que não possuem estação de tratamento de efluentes, ou
quando possuem, esta não atende os requisitos mínimos de lançamento conforme obriga a
legislação estadual.
Um dos principais resultados do lançamento de efluentes nos corpos hídricos é o
aumento da concentração de nutrientes, matéria orgânica e compostos tóxicos, tais como os
metais, os quais reduzem a possibilidade de existência de vida no sistema aquático, pois
apresentam efeitos deletérios sobre os organismos. Quando não apresentam efeitos nocivos,
contribuem para o processo de eutrofização, o qual traz outros efeitos sobre o corpo hídrico,
resultado do aumento de produtividade no sistema. Na última campanha observou-se presença
de peixes mortos no curso d'água como apresenta a Figura 19, provavelmente ocasionado por
episódio anterior de baixa concentração de oxigênio dissolvido.
Figura 19 - Peixes mortos no canal do Rio Tega (foto Tega 4)
_____________________________________________________________________________________
67
No trecho mais próximo à foz e na sub-bacia do Samuara (ponto 10), a concentração
de oxigênio dissolvido aumenta, diminuindo a concentração de fósforo total e nitrogênio.
Observa-se que da montante à foz, a qualidade da água aumenta sua classificação (de ruim
para regular), em virtude da capacidade de oxidação do corpo hídrico, maior distância das
fontes contaminantes e aumento da vazão em função da contribuição de afluentes laterais.
hidrográfica do Rio Tega (campanha setembro 2012)
Ponto
Classificação
28,40
Ruim
49,038 Oligotrófico
RHC Tega 1
26,33
Ruim
69,567 Hipereutrófico
RHC Tega 2
18,51
Péssima
72,006 Hipereutrófico
RHC Tega 3
22,98
Péssima
RHC Tega 4
37,57
Ruim
RHC Tega 5
34,72
Ruim
RHC Tega 6
34,54
Ruim
62,077
Eutrófico
RHC Tega 7
40,31
Ruim
62,077
Eutrófico
RHC Tega 8
38,42
Ruim
RHC Tega 9
57,54
Regular
56,859 Mesotrófico
RHC Tega 10
55,92
Regular
61,823
Eutrófico
RHC Tega 11
69,04
Regular
70,836
Hipereutrófico
RHC Tega 12
_____________________________________________________________________________________
68
Figura 20 - Índice de Qualidade da Água do Rio Tega
Qualidade da Água
Ótima
Boa
Regular
Ruim
Péssima
69
Figura 21 - Índice de Estado Trófico do Rio Tega
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
70
6 – CRONOGRAMA DE ATIVIDADES
A Tabela 18 apresenta o cronograma preliminar de coletas determinado de forma
bimestral, enquanto a Tabela 19 contém o cronograma de atividades a ser realizado. Salientase que as datas estão sujeitas a alterações caso necessário.
Tabela 18 – Cronograma preliminar de campanhas de amostragem de qualidade da
água
CRONOGRAMA PRELIMINAR DE COLETAS
ANO
MÊS
CP
DIAS
Status
2012
2013
2014
SETEMBRO
1
18-21
Realizada
NOVEMBRO
2
19-23
A realizar
JANEIRO
3
21-25
A realizar
MARÇO
4
11-15
A realizar
MAIO
5
13-17
A realizar
JULHO
6
8-12
A realizar
SETEMBRO
7
9-13
A realizar
NOVEMBRO
8
11-15
A realizar
JANEIRO
9
13-17
A realizar
MARÇO
10
10-14
A realizar
MAIO
11
12-16
A realizar
JULHO
12
8-12
A realizar
_____________________________________________________________________________________
71
Tabela 19 – Cronograma de atividades
ATIVIDADE
Jun
Estimativa em termos
de carga orgânica e
nutrientes em cada bacia
hidrográfica de estudo
Estudo fisiográfico de
cada bacia hidrográfica
Levantamento das
principais atividades
industriais e áreas com
intensa concentração
populacional (bairros
residenciais);
Análise e interpretação
visual das imagens de
satélite
Elaboração do mapa
prévio de uso e
cobertura do solo
Atividade de campo
para validação do mapa
de uso e cobertura do
solo
Elaboração final do
mapa de uso e cobertura
do solo de Caxias do
Sul
Determinação das áreas
de mata ciliar e
comparação da
qualidade da água em
função do uso e
cobertura do solo
presente em cada bacia
hidrográfica
Elaboração do banco de
dados que armazenará
os dados de qualidade
da água e seus mapas
temáticos e informações
sobre uso e ocupação do
solo atualizado e
detalhado do município
Relatórios parciais
Relatório final
2012
Ago Out
Dez
Fev
X
X
X
X
PERÍODO
2013
Abr Jun Ago
X
X
Dez
Fev
2014
Abr Jun
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
Out
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
As atividades descritas visam a atender aos objetivos 2.2, 2.3 e 2.5 do projeto.
_____________________________________________________________________________________
X
72
7 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
No presente relatório foram apresentadas as principais atividades realizadas no período
de Setembro a Outubro de 2012 do projeto “Ampliação da rede de monitoramento qualiquantitativo das bacias hidrográficas de Caxias do Sul”, realizado pelo Instituto de
Saneamento Ambiental da Universidade de Caxias do Sul.
Realizou-se a primeira campanha de monitoramento da qualidade da água nos 30
pontos de amostragem, a qual permitiu evidenciar as bacias hidrográficas com maior grau de
contaminação em função, principalmente dos despejos de esgotos domésticos e efluentes
industriais. Este monitoramento terá sua continuidade conforme cronograma proposto.
Nas próximas etapas estará sendo realizado o mapeamento detalhando das diferentes
classes de uso e cobertura do solo através da utilização de imagens de satélite de altíssima
resolução espacial.
_____________________________________________________________________________________
73
REFERÊNCIAS
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_____________________________________________________________________________________
74
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_____________________________________________________________________________________
76
ANEXOS
ANEXO A - Índice de Estado Trófico dos pontos de monitoramento (campanha setembro de
2012)
ANEXO B - Índice de Qualidade de Água dos pontos de monitoramento (campanha setembro
de 2012)
ANEXO C - Relatório Fotográfico evidenciando a realização da campanha de setembro de
2012.
ANEXO D – Relatórios de Ensaio: Campanha Setembro de 2012
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ANEXO A - Detalhamento do Índice de Estado
Trófico dos pontos localizados na região central
da área urbana de Caxias do Sul
Ultraoligotrófico
Oligotrófico
Mesotrófico
Eutrófico
Supereutrófico
Hipereutrófico
ANEXO B - Detalhamento do Índice de
Qualidade da Água dos pontos localizados na
região central da área urbana de Caxias do Sul
Qualidade da Água
Ótima
Boa
Regular
Ruim
Péssima
ANEXO C
Relatório Fotográfico evidenciando a realização da campanha de setembro de 2012.
ANEXO D
Relatórios de Ensaio: Campanha Setembro de 2012

Outubro de 2012

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