trabalho de conclusão de curso avaliação da qualidade da água

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS UNILESTE Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária RODRIGO MOISÉS GOMES DE AQUINO AVALIAÇÃO DA INFLUENCIA DO VALE DO AÇO NA QUALIDADE DA ÁGUA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO DOCE E SUB-BACIA DO RIO PIRACICABA Cel. Fabriciano 2013

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Page 1: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

CENTRO UNIVERSITÁRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS – UNILESTE

Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária

RODRIGO MOISÉS GOMES DE AQUINO

AVALIAÇÃO DA INFLUENCIA DO VALE DO AÇO NA QUALIDADE DA ÁGUA DA

BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO DOCE E SUB-BACIA DO RIO PIRACICABA

Cel. Fabriciano

2013

Page 2: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

RODRIGO MOISÉS GOMES DE AQUINO

AVALIAÇÃO DA INFLUENCIA DO VALE DO AÇO NA QUALIDADE DA ÁGUA DA

BACIA DO RIO DOCE E SUB-BACIA DO RIO PIRACICABA

Trabalho de conclusão de curso apresentado

ao curso de Engenharia Ambiental e Sanitária do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais, como requisito para a

obtenção do grau de Engenheiro Ambiental e Sanitarista.

Prof. Drª Gabriela von Rükert

Cel. Fabriciano

Page 3: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

2013

Trabalho e conclusão de curso apresentado

ao curso de Engenharia Ambiental e Sanitária do Centro Universitário do Leste de Minas Gerais, como requisito para a

obtenção do grau de Engenheiro Ambiental e Sanitarista.

.

Aprovado em 14 de junho de 2013 por:

Gabriela von Rückert, Dra

Profª. Curso Engenharia Ambiental e Sanitária / Unileste

convidado

Page 4: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

Dedico a minha família, meu pai e minha

mãe que me deram o apoio necessário

para seguir em frente e buscar a

realização do meu sonho.

Page 5: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ...........................................................................................................................................................................8

1.2 OBJETIVO...............................................................................................................................................................................9 1.3 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...................................................................................................................................................9

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.............................................................................................................................................. 10

2.1 POLUIÇÕES HÍDRICAS ...................................................................................................................................................... 10 2.2 ESTUDOS EM BACIAS HIDROGRÁFICAS........................................................................................................................ 12

2.3 ÍNDICES DE QUALIDADE DA ÁGUA ................................................................................................................................. 15

2.4 PARÂMETROS FÍSICOS QUÍMICOS E B IOLÓGICOS...................................................................................................... 16

2.4.1 Oxigênio Dissolvido .............................................................................................................................................. 16 2.4.2 Demanda Bioquímica de Oxigênio .................................................................................................................. 17

2.4.3 Coliformes Termotolerantes .............................................................................................................................. 17

2.4.4 Potencial Hidrogeniônico (pH) .......................................................................................................................... 18 2.4.5 Temperatura ............................................................................................................................................................ 18

2.4.6 Nitrogênio ................................................................................................................................................................. 19

2.4.6.1 Nitrato .................................................................................................................................................................... 20

2.4.7 Fósforo ...................................................................................................................................................................... 20 2.4.8 Turbidez .................................................................................................................................................................... 21

2.4.9 Resíduo Sólido Total ............................................................................................................................................ 22

3MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................................................................................... 23

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO........................................................................................................................................ 32

5 CONCLUSÃO .......................................................................................................................................................................... 37

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................................................................................... 38

Page 6: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

RESUMO

O presente trabalho foi desenvolvido com o propósito de avaliar a qualidade das águas

superficiais da Bacia Hidrográfica do Rio Doce (BHRD) e Sub Bacia do Rio Piracicaba

(BHRP), localizadas no estado de Minas Gerais, usando um Índice de Qualidade de

água- IQA, o mesmo usado pela CETESB e IGAM. Os locais de coleta foram na região

do Vale do Aço (VA), foram selecionados três pontos, dois na (BHRP), um a montante

de (VA) PIR01 e um a jusante PIR02, na (BHRD) o ponto é após a confluência do Rio

Piracicaba no Rio Doce RD01. Os dados empregados nesta pesquisa foram coletados

no período de Agosto de 2012 a Abril de 2013, considerando as seguintes variáveis:

temperatura, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, pH, fósforo total,

nitrato, coliformes termotolerantes, turbidez e sólidos totais, sendo obtidos através de

análises no laboratório de pesquisa ambiental do UNILESTE e de uma sonda multi -

parâmetros. Os valores do IQA se enquadraram nas classes “ruim” e “médio”,

apresentando IQA mínimo de 44 e máximo de 67 sendo que os valores mais baixos

foram registrados no mês de novembro, mês com maior precipitação do período

amostrado, houve diferença estatística significativa nos IQA entre as estações chuvosa

e seca (Teste-T, Df=1, N=19, T=7,942 e p= 0,0118). Não houve diferença significativa

entre os três pontos amostrados para o IQA (ANOVA, Df= 2, N-amostral= 19, F-ratio=

0,1158 e p= 0,8914)

Palavras Chave: Índice de Qualidade da água. Bacias Hidrográficas. Monitoramento.

Águas Superficiais

Page 7: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

ABSTRACT

This work was developed with the purpose of evaluating the quality of surface waters of

the river Doce watershed (RDW) and Sub Piracicaba River watershed (PRW), located in

the state of Minas Gerais, using a water quality index-WQI, the same used by CETESB

and IGAM. The collection sites were in the area of the Steel Valley (SV), we selected

three points, two in (PRW), an upstream (SV) PIR01 and downstream PIR02 in (RDW)

the point is after confluence Piracicaba River in River Doce RD01. The data used in this

study were collected from August 2012 to April 2013, considering the following variables:

temperature, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, pH, total phosphorus,

nitrate, fecal coliform, turbidity and total solids, were obtained through analyzes in the

research laboratory of environmental UNILESTE and a multi-parameter probe. WQI

values were classified in classes "bad" and "medium", featuring WQI minimum 44 and

maximum 67 whereas the lowest values were recorded in the month of November, the

month with the highest precipitation sampling period, there was a statistically significant

difference WQI in between rainy and dry seasons (t-test, Df = 1, N = 19, T = 7.942 and p

= 0.0118). There was no significant difference between the three sites for the WQI

(ANOVA, Df = 2, N = sample-19, F-ratio = 0.1158 and p = 0.8914)

Keywords: Water Quality Index. Watershed. Monitoring. Surface Water

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1 INTRODUÇÃO

A água é um recurso indispensável para a vida, a dependência por este recurso

é cada vez maior em praticamente todas as atividades, portanto, por ser um recurso

limitado a preocupação com a conservação da qualidade da água e dos mananciais

vem aumentando e a necessidade de avaliar a qualidade se torna necessária com a

crescente demanda impulsionada pelo crescimento demográfico e de instalações de

complexos industriais e agro-industriais. (COELHO et al., 2011)

A água interage com todo o ambiente e ecossistema, e tem a capacidade de

acumular informações que são relevantes na caracterização da área de sua bacia

hidrográfica (OKI, 2002). Neste contexto, a crescente contaminação dos recursos

hídricos é causada por diversas fontes, dentre elas se destacam os efluentes

domésticos, os efluentes industriais e a carga difusa urbana e agrícola ( Vasco et al.,

2011), ou seja as atividades que ocorrem na bacia hidrográfica.

O estudo em áreas de bacias hidrográficas urbanas e rurais se faz necessário

quando se busca um equilíbrio entre exploração de recursos naturais e sustentabilidade

(VASCO et al., 2011). A área urbana da Bacia Hidrográfica do Rio Doce, na região do

Vale do Aço, pode sofrer alterações do seu ecossistema pela grande expansão

industrial e crescimento populacional desordenado. Nesta área se encontram grandes

indústrias do setor metalúrgico nacional, como a APERAM, produtora de aço inox na

cidade de Timóteo e a USIMINAS que produz aço em Ipatinga, a região possui também

uma grande quantidade de pequenas empresas do mesmo setor.

Para a avaliação da qualidade dos corpos d’água é necessário a verificação de

diversos parâmetros, que traduzem as reais condições do ambiente aquático, o IQA

(Índice de Qualidade da Água) é uma das formas de verificação da qualidade das

águas, sendo proposto pela National Sanitation Foundation (NSF). Ele é um

instrumento matemático usado para transformar uma grande quantidade de dados em

um simples número que representará o nível de qualidade de determinada área. É

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muito utilizado no Brasil, por exemplo, pela Companhia de Tecnologia de Saneamento

Ambiental, ligada à Secretaria do Meio Ambiente do governo paulista (CETESB) e pelo

Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) no projeto águas de minas.

O conhecimento das condições atuais das características físico-químicas e

biológicas da água na bacia do Rio Doce e sub-bacia do Rio Piracicaba podem auxiliar

na identificação dos problemas prioritários para o desenvolvimento de alternativas de

mitigação do impacto negativo sobre os recursos hídricos causados na região.

1.2 Objetivo

Avaliar o impacto antrópico das atividades realizadas no Vale do Aço sobre a

qualidade da água na bacia do Rio Doce e sub-bacia do Rio Piracicaba (BHRD/BHRP).

1.3 Objetivos específicos

Avaliar o efeito das atividades do Vale do Aço sobre o Rio Piracicaba em locais à

montante e à jusante da região;

Avaliar o efeito das atividades do Vale do Aço sobre o Rio Doce após a entrada

do Rio Piracicaba;

Avaliar a qualidade da água a partir da estimativa do IQA.

Avaliar os efeitos da sazonalidade, seca e chuva, sobre a qualidade da água.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Poluições Hídricas

Indispensável ao organismo humano, a água hoje é um dos bens mais valiosos

que um país pode ter. Conciliar o desenvolvimento tecnológico e a conservação de

recursos naturais, dos quais a humanidade é dependente, é um problema enfrentado

por grandes nações ao redor do mundo. Os recursos hídricos são de grande

importância, eles proporcionam inúmeras formas de uso desde o fornecimento de água

para beber, irrigar, gerar energia, meio de transporte e lazer.

O constante crescimento populacional, o crescimento das indústrias, a falta de

uma coleta de resíduos sólidos urbanos e a falta de tratamento de efluentes são as

principais causas da perda da qualidade da água. Segundo Novotny, (2003) a qualidade

da água depende da composição da mesma afetada pela natureza em termos

mensuráveis quantitativos e qualitativos, sendo que seus parâmetros são relacionados

diretamente ao seu uso, ou seja, a qualidade da água está diretamente ligada ao seu

uso.

As fontes de poluição dos mananciais de água superficial e subterrâneo, podem

ser naturais ou antrópicas. Naturais como gases e chuvas, compostos naturais,

exemplo gases provenientes de animais e vegetais em decomposição, vulcanismo e

forças eólicas; e antrópicas como processos industrias, usinas de celulose, refinaria de

petróleo, usinas de açúcar e álcool, siderúrgicas e metalúrgicas, industrias químicas

farmacêuticas e alimentícias, abatedouros e frigoríficos, têxteis e curtumes, com

grandes fontes urbanas como esgoto doméstico, esgoto hospitalar, lixo, escapamentos

de motores e postos de combustível; poluição agropastoril com defensivos agrícolas,

pesticidas, excrementos de animais.(Di Bernardo et al, 2002)

Segundo Lenzi, (2009) e Novotny (2003) contaminar é introduzir uma substância

geralmente tóxica, ou um organismo num sistema que naturalmente é isento deles ou

que contém quantidades menores que aquelas inseridas. De forma mais simplificada

Page 11: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

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Webster (1997 apud LENZI, 2009) contaminar é tornar inadequado por contato, ou

misturar com alguma coisa suja.

Poluentes orgânicos são compostos que contêm carbono na estrutura

combinados com hidrogênio (hidrocarbonetos), sendo que a principal fonte de poluentes

orgânicos num corpo d’água é o esgoto doméstico urbano, Segundo Lenzi (2009) até

meados de 2000 apenas 20% do esgoto doméstico dos domicílios brasileiros era

tratado, sendo então 80% descartado “in natura” nos corpos d’água. Di Bernardo et al

(2002) afirma que o lançamento de esgoto doméstico pode alterar características físicas

como turbidez, número e tamanho de partículas, condutividade, viscosidade tenção

superficial, características químicas como a demanda química de oxigênio (DQO), a

demanda bioquímica de oxigênio (DBO), pH, e toxicidade , como também biológicas

com o aumento dos organismos patogênicos.

O esgoto doméstico apresenta uma composição complexa de constituintes como

substâncias com alta DBO, como compostos orgânicos, e fezes humanas que

consomem o oxigênio dissolvido na água, materiais usados na limpeza doméstica,

óleos e graxas que provem da preparação de alimentos, patogênicos advindos de

resíduos humanos, e materiais inorgânicos de lançamentos clandestinos na rede de

esgoto. Sabões e detergentes são lançados em abundância no esgoto, que se pode

vislumbrar apenas imaginando o número de pessoas que diariamente fazem sua

higiene pessoal, o número de cozinhas cuja limpeza precisa ser feita a cada refeição, e

o número de máquinas de lavar roupas.

No Brasil estima-se que 60% das internações hospitalares estejam relacionadas

às deficiências de saneamento básico, estudos indicam que 90% dessas internações se

devem a ausência de água com qualidade satisfatória para consumo (Di Bernardo et al.

2002), são muitas as doenças que ocorrem por consumo de água contaminada como

cólera, febre tifóide, febre paratifóide, salmoneloses, disenteria bacilar, amebíase,

giardíase cripstoporidíase, esquistossomíase e viroses.

Composto inorgânico é uma identidade química de origem mineral formado por

qualquer elemento da tabela periódica, menos carbono (LENZI 2009 apud

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12

RUSSEL1990). Os poluentes inorgânicos normalmente provêm de efluentes industriais,

ricos em metais pesados, que necessitariam de um rigoroso tratamento antes de ser

lançado no corpo hídrico, mas isso muitas vezes não ocorre. Os metais pesados podem

causar danos sérios a saúde humana, geralmente as conseqüências são graves, pois

estes tem efeito acumulativo, sendo que geralmente quando a pessoa sente algum

sintoma, ela já se encontra em estado doentio avançado (LENZI, 2009).

Dentre os metais pesados que causam danos a saúde, Bonnet et al., (2006) cita

o cádmio que pode causar pressão alta, doenças renais, destruição do tecido testicular

e destruição das células vermelhas do sangue; o chumbo que causa sérias disfunções

no fígado, nos rins, retardo mental em crianças, sensação de fadiga e irritabilidade;

mercúrio que causa danos neurológicos, paralisias, cegueira, modificação dos

cromossomos; e o cromo hexavalente que ataca o sistema gastrointestinal,

hematológico e neurológico, por inalação causa bronquite e perfuração do septo

nasal.(LENZI, 2009)

A contaminação da água quando é lançado um grande aporte de nutrientes pode

causar a eutrofização que é uma palavra de origem grega “eu” significa bem e

“trophein” nutrir, alimentar, portanto o termo eutrofizar significa enriquecer de nutrientes,

estar bem nutrido. (ALVARENGA et al. 2011), em um ambiente eutrofizado, o consumo

dos nutrientes é alto, a produção de biomassa é alta num primeiro momento, porém há

uma falta de oxigênio dissolvido que leva o desaparecimento de organismos que fazem

respiração.

2.2 Estudos em Bacias Hidrográficas

Entende-se por Bacias Hidrográficas, localidades da superfície terrestre

separadas topograficamente entre si, cujas áreas funcionam como receptores naturais

das águas da chuva. Devido a isso, todo o volume de água captado é automaticamente

escoado por meio de uma rede de drenagem das áreas mais altas para as mais baixas,

seguindo uma hierarquia fluvial, até concentrarem-se em um único ponto, formando um

rio principal. (SILVEIRA, 2004)

Page 13: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

13

Em estudos de bacias hidrográficas vale ressaltar algumas características deste

tipo de ambiente, em geral o ambiente lótico possui as seguintes propriedades,

movimento unidirecional em direção a foz, níveis variados de descarga e parâmetros

associados tais como velocidade da correnteza, profundidade, largura e turbidez;

turbulência continua e mistura das camadas de água, exceto em baixas altitudes, e

estabilidade relativa do sedimento de fundo. (WILLIAMS e FELTMATE,1994 apud

SILVEIRA, 2004 )

As bacias hidrográficas geralmente apresentam forma de leque ou pêra ao passo

que pequenas bacias apresentam formas das mais variáveis possíveis, a forma da

bacia influencia no escoamento superficial. Entre os índices propostos para caracterizar

a forma da bacia são calculados o fator de forma e os índices de compacidade e

conformação, estes índices são utilizados para compara bacias hidrográficas. (PORTO,

1999)

A principal função dos rios e riachos é transportar o excesso de água que os

ambientes terrestres não conseguem absorver, conseqüentemente ocorre o transporte

de energia e ciclagem de matéria orgânica, determinados trechos de rios são abertos a

matéria orgânica, assim os processos que operam dentro de um trecho em particular

são influenciados pela entrada de biomassa produzia a montante ou seja tudo o que

entrar em seu trecho superior irá afetar seu trecho inferior . (SILVEIRA, 2004).

Os rios podem ser classificados em três classes de tamanho, as cabeceiras (1ª a

3ª ordem), rios de trecho médio (4ª a 6ª ordem) e grandes rios (7ª ordem ou superior)

(SILVEIRA, 2004) e segundo (PORTO, 1999) a classificação dos rios quanto a ordem,

reflete no grau de ramificação ou bifurcação dentro de uma bacia, ou seja, a ordem

dependerá do numero de afluentes recebidos pelo rio.

Correnteza e vazão, esses dois parâmetros afetam diretamente a comunidade

aquática, a estabilidade e distribuição da biota ao longo de um rio, a correnteza exerce

feito direto sobre os organismos presentes no substrato, pois em épocas de grande

vazão desloca o fundo do rio. (SILVEIRA, 2004), a vazão contribui em larga escala para

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a morfologia e hidrografia de um rio, grandes vazões alteram as características de

áreas de remanso e correnteza (PORTO, 1999).

Uma importante associação entre ambientes lóticos é com sua vegetação

marginal, mais conhecida como mata ciliar ou zona ripárica, ela é de grande

importância para a proteção do ambiente e contribui para o perfeito funcionamento do

rio como um ecossistema, pois tem alta produtividade primaria, sendo fonte essencial

de nutrientes e matéria orgânica para a base da cadeia alimentar heterotrófica

(KIKUCHI, 1998 apud SILVEIRA, 2004). Além disso, a mata ciliar fornece condições de

temperatura, umidade e reduz a entrada de poluentes e sedimentos na calha do rio.

Para a manutenção da morfologia de um rio é imprescindível a manutenção da

zona ripárica, pois sem ela na contenção, os processos erosivos nas margens ocorrem

de maneira acelerada. Sua função como filtro da entrada de poluentes na calha

principal do rio é também muito importante (SHORTLE , 2001 apud SILVEIRA, 2004 )

cita que a mata ripária em regiões de agricultura intensa dificulta a entrada de

pesticidas, herbicidas e fertilizantes para dentro do rio.

Para facilitar o gerenciamento de bacias hidrográficas a Resolução CONAMA

357/2005 qualificou os corpos hídricos em água doce, salinas e salobras de acordo com

a concentração de sal, águas consideradas doces são aquelas com salinidade igual ou

inferior a 0,5%. A partir disso criou uma classificação em classes de qualidade que são

o conjunto de condições de padrões de qualidade de água necessários ao atendimento

dos usos preponderantes atuais e futuros, levando em conta seu uso preponderante.

São elas classe especial, classe I, classe II, classe III, e classe IV a resolução

CONAMA 357/2005 estabelece destinações para o uso de cada classe, os rios

estudados neste trabalho são classificados como classe II e seus usos são o

abastecimento para consumo humano após tratamento convencional, proteção das

comunidades aquáticas, recreação por contato primário tais como natação, esqui

aquático e mergulho, a irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins,

campos de esporte e lazer com os quais o publico possa ter contato direto e aqüicultura

e atividade de pesca.

Page 15: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

15

A classe II é a que possui mais usos, então este tipo de classificação busca

assegurar uma qualidade para todos estes usos, uma vez que a qualidade esteja em

desacordo com os usos preponderantes pretendidos esta classificação serve de meta

para a melhoria da qualidade da água para a efetivação do respectivo enquadramento.

Os rios da Bacia Hidrográfica do Rio Doce e Bacia Hidrográfica do Rio Piracicaba

(BHRD/BHRP) estão classificados em classe II pela resolução CONAMA 357/2005,

porém pode se observar uma deterioração do recurso hídrico para muitos dos usos

preponderantes desta classe como recreação por contato primário, irrigação de

hortaliças e etc., podendo estes ser um risco para a população.

2.3 Índices de Qualidade da Água

Não há um indicador de qualidade de água único e padronizável para qualquer

sistema hídrico. Uma forma de avaliar objetivamente essas variações é a combinação

de parâmetros de diferentes dimensões, em índices que os reflitam conjuntamente em

uma distribuição amostral no espaço e no tempo. Trata-se dos índices de qualidade da

água, IQAs, que vêm sendo largamente usados em monitoramento há algum tempo

(BONNET et al, 2006 e COELHO et al, 2011).

Os parâmetros para mensurar a qualidade da água no Brasil foram definidos pelo

CONAMA (CONSELHO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE) conforme estabelece sua

resolução nº 357/2005. A referida resolução apresenta mais de 100 parâmetros de

qualidade de água, sendo 11 nas condições de qualidade e o restante nos padrões de

qualidade, englobando 34 elementos inorgânicos e 54 orgânicos.

A qualidade da água é um termo relativo, podendo variar pelas características

naturais de cada bacia hidrográfica, pois avalia diversos parâmetros que podem variar

de acordo com a conformação de cada bacia hidrográfica (COELHO et al, 2001).

Portanto para termos um parâmetro para uma avaliação foi criado o índice de qualidade

da água (IQA) pela National Sanitation Foundation (NSF).

Page 16: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

16

De acordo com Piasentin et al (2009) o IQA ainda é considerado um índice aproximado,

cujo cálculo não considera outros contaminantes e, portanto, não atinge uma abordagem

multidimensional, limitando seu poder de discriminação. No entanto a CETESB (2008) salienta

que este índice foi criado para avaliar a qualidade da água com o objetivo principal o

abastecimento público, considerando aspectos relativos ao seu tratamento.

2.4 Parâmetros Físicos Químicos e Biológicos

Para obtermos o IQA são avaliados nove parâmetros, a maioria são indicadores

de contaminação por lançamentos de esgotos e cada parâmetro possui um peso para a

conformação da qualidade da água, e são eles oxigênio dissolvido (OD), coliformes

termotolerantes, o potencial hidrogeniônico (pH), demanda bioquímica de oxigênio

(DBO5,20), temperatura da água, nitrogênio total, fósforo total, turbidez e sólidos totais.

2.4.1 Oxigênio Dissolvido

O oxigênio dissolvido é um parâmetro que demonstra a quantidade de oxigênio

disponível em um ambiente aquático e é expresso em mg.L-1, suas alterações estão

ligadas a reações químicas, físicas e biológicas, (Di Bernardo et al., 2002). O oxigênio é

um gás pouco solúvel em água, variando a solubilidade entre 15 mg L -1 a 0°C até 8 mg

L-1 a 25°C, dependendo da pressão (altitude) e sais dissolvidos.

Sousa, (2001) ressalta que o oxigênio é primordial para a vida aquática, e que os

teores mínimos de oxigênio dissolvido em um ambiente aquático devem ser no mínimo

2 mg.L-1 a 5 mg.L-1 de acordo com a exigência dos organismos do ambiente.

Águas poluídas por esgotos domésticos podem apresentam baixas

concentrações de oxigênio dissolvido, pois o mesmo é consumido no processo de

decomposição da matéria orgânica, normalmente abaixo de 5 mg.L-1, CETESB, (2008)

ressalta que águas limpas apresentam concentrações maiores de oxigênio dissolvido, é

Page 17: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

17

o único parâmetro com padrão mínimo na resolução 357/2005 do Conselho Nacional do

Meio Ambiente, sendo que é estabelecido para rios classe 2 no mínimo 5 mg.L-1.

2.4.2 Demanda Bioquímica de Oxigênio

A demanda bioquímica de oxigênio (DBO5,20) representa a capacidade da

matéria orgânica presente na água em consumir oxigênio através da decomposição

aeróbia em 5 dias a 20°C. SILVA, 2008). Portanto indica a presença de matéria

orgânica, que pode ser biodegradável lançada na água, e que podem ter origem nos

esgotos domésticos ou efluentes industriais.

Os maiores aumentos em termos de (DBO5,20) num corpo d’água, são

provocados por despejos de origem predominantemente orgânica. Sousa (2001)

salienta que quanto maior a concentração de (DBO5,20) na água, haverá uma tendência

de redução da concentração do oxigênio que está dissolvido na água.

A demanda bioquímica de oxigênio é utilizada como medições do potencial

poluidor em certas substâncias biodegradáveis em relação ao consumo de oxigênio

dissolvido. Essa demanda pode ser suficientemente grande para consumir o oxigênio

dissolvido da água, que condiciona a morte de todos os organismos aeróbicos de

respiração subaquática. O uso desse processo permite avaliar um efeito importante da

poluição sem a necessidade do processo analítico, que consiste em identificar todos os

compostos orgânicos presentes e determinar estequiometricamente a quantidade de

oxigênio que cada um deles necessita para sua oxidação (BRANCO, 1978, 1991;

BRAGA et al., 2002 apud SILVA, 2008)

O CONAMA 357/2005 estabelece o limite de DBO medido em cinco dias numa

temperatura de 20°C até 3mg L-1 O2 para classe I, de até 5mg L-1 O2 para classe II, e de

até 10mg L-1 O2 para a classe III.

2.4.3 Coliformes Termotolerantes

Page 18: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

18

Coliformes termotolerantes são bactérias que ocorrem no trato intestinal de

animais de sangue quente e são indicadores de poluição recente por fezes,

normalmente oriunda do esgoto doméstico. (DI BERNARDO et al, 2002). Entretanto não

há relação de coliformes com organismos patogênicos, porém, entende-se que quanto

mais coliformes presentes na água, maior a probabilidade de encontrar patogênicos (DI

BERNARDO et al, 2002). Segundo a organização mundial da saúde a água transmite

aproximadamente 80% das doenças disseminadas em países em desenvolvimento,

pode-se ainda ressaltar que nas Américas de 1991 a 1997 em um total de 21 países,

houve uma epidemia de cólera que resultou em 11.950 óbitos. (LENZI, 2009)

2.4.4 Potencial Hidrogeniônico (pH)

Potencial hidrogeniônico o (pH) é utilizado para expressar a acidez de uma

solução (DI BERNARDO et al, 2002) segundo (SOUSA, 2001) o pH é um parâmetro

muito importante da qualidade das águas naturais e residuais pois o seu valor

determina todos os equilíbrios numa água, e classifica águas ácidas com pH menores

que 7, básicas valores igual a 7 e alcalinas com valores maiores que 7.

A medição do valor de (pH) é de fundamental importância para qualquer análise

de água, o efeito nocivo e também a disponibilidade biológica de muitas substâncias

dependem do valor do pH. As maiores alterações do ponto de vista deste indicador são

provocadas por despejos de origem doméstica, industrial, e decorrência de atividade de

algas.

A resolução CONAMA 357/2005 estabelece que para a proteção da vida

aquática o (pH) deve estar entre 6 e 9.

2.4.5 Temperatura

Variação da temperatura de água é um parâmetro muito importante já que tem

influência nas velocidades das reações químicas, e pode influenciar em algumas

Page 19: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

19

propriedades da água como viscosidade, densidade e oxigênio dissolvido.

(SARMENTO, et al., 2010). Todos os corpos apresentam alterações na temperatura ao

longo do dia, porém em áreas com lançamentos de efluentes podem causar impactos

significativos nos corpos d’água.

O aumento de temperatura pode causar efeitos danosos à flora e a fauna, mas

de forma indireta, pois este aumento implicará numa maior movimentação dos seres

aquáticos e conseqüentemente ocasionando um maior consumo de oxigênio dissolvido

por parte desses organismos e uma diminuição no poder de retenção do gás oxigênio.

A legislação brasileira não estabelece temperatura máxima para a água, os

padrões canadenses e americanos estipulam com valor máximo 15°C (LIBÂNIO, 2005

apud SILVA, 2008)

2.4.6 Nitrogênio

O Nitrogênio é um elemento muito importante para o metabolismo dos

ecossistemas aquáticos, participando na formação das proteínas, um dos compostos

básicos da biomassa, além de ser requerido em maiores concentrações para o

crescimento de microorganismos. (ESTEVES, 1998 e SILVA, 2008)

Suas principais fontes são: o esgoto doméstico, o ar, assimilado por algumas

algas, a água das chuvas, a matéria orgânica em decomposição e erosão. Os

compostos de nitrogênio se encontram nas águas sob a forma de nitrogênio orgânico

na forma dissolvida, nitrogênio molecular (N2), amônia (livre N3 e ionizada NH4+), nitrato

(NO3-) e nitrito (NO2-). As duas primeiras são formas reduzidas e as outras duas são

formas oxidadas (LIBÂNIO, 2005; VON SPERLING, 2005 apud SILVA, 2008)

O nitrogênio pode ser encontrado nas águas nas formas de nitrogênio orgânico

amoniacal, nitrito e nitrato. As duas primeiras chamam-se formas reduzidas e as duas

ultimas oxidadas. Pode-se associar a idade da poluição com relação entre formas de

Page 20: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

20

nitrogênio, ou seja, se for coletada amostras de um rio poluído e as análises

demonstrarem predominância das formas reduzidas, significa que o foco da poluição se

encontra próximo, se prevalecer nitrito e nitrato as descargas se encontram distantes.

(CETESB, 2008)

2.4.6.1 Nitrato

O nitrato e o íon amônio são as principais fontes de nitrogênio para os produtores

primários num ecossistema aquático. A fase intermediária destes elementos é

representada pelo nitrito que é encontrado em baixas concentrações. A ocorrência de

nitritos em água indica processos biológicos ativos influenciados por poluição orgânica

(ESTEVES, 1998).

A presença de nitrato é considerada como indicadora de matéria orgânica na

água e seu excesso pode resultar em metahemoglobinemia, doença caracterizada pelo

aparecimento de coloração azulada na pele devida à destruição dos glóbulos vermelhos

do sangue, pode ocorrer em bebês como em adultos. (DI BERNARDO, 2002 e SILVA,

2008)

Concentrações de nitrato superior a 5mg L-1 demonstra condições sanitárias

inadequadas, pois a principal fonte de nitrogênio nitratos são dejetos humanos e de

animais. O nitrato estimula o crescimento de plantas, sendo que organismos aquáticos

como algas, florescem na presença deste, quando em elevada concentração pode

conduzir a um desenvolvimento exagerado.

A resolução CONAMA 357/2005 estabelece para nitrato o valor máximo de 10mg

L-1 e o nitrito apenas 1mg L-1.

2.4.7 Fósforo

Page 21: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

21

A importância do fósforo nos sistemas biológicos deve-se à participação deste elemento

em processos fundamentais do metabolismo celular e composição de moléculas orgânicas

como os ácidos nucléicos (DNA e RNA),

De acordo com Esteves (1998), a ocorrência de fósforo em águas naturais apresenta-se

em quantidades muito pequenas, sendo os sais de fósforo um dos elementos indispensáveis

para os organismos aquáticos. Considerando o principal fator limitante a produtividade na

maioria dos ecossistemas aquáticos, quando presente em quantidade excessiva pode ocasionar

uma eutrofização (DI BERNARDO et al., 2002)

Despejos orgânicos, especialmente esgotos domésticos, bem como alguns tipos de

despejos industriais podem enriquecer as águas em fósforo. Nestes, os detergentes

empregados em larga escala doméstica constituem a principal fonte, além da própria matéria

fecal. Alguns efluentes industriais, como os de indústria de fertilizantes, pesticidas, químicas em

geral, abatedouros, frigoríficos e laticínios apresentam fósforo em quantidades excessivas, as

águas drenadas de áreas agrícolas e urbanas também podem provocar a presença excessiva

de fósforo em águas naturais (BRANCO,1978; VON SPERLING, 2006; CETESB, 2006a apud

SILVA, 2008)

Segundo os padrões da resolução CONAMA 357/2005 o valor máximo permitido pra o

fósforo total em ambientes lóticos e tributários é 0,1mg L-1.

2.4.8 Turbidez

Sólidos em suspensão na água são os responsáveis diretos pela turbidez da

água, pois elas absorvem e espalham os feixes de luz na água, então podemos

entender como turbidez a atenuação que um feixe de luz sofre ao atravessar a água Di

Bernardo et al, (2002) completa que a turbidez pode ser causada por uma grande

variedade de materiais, incluindo partículas de areias finas, silte, argila e

microorganismos. As principais fontes de turbidez são as erosões no solo, na época das

chuvas as águas pluviais trazem uma quantidade significativa de materiais para o curso

d’água, atividades de mineração e os lançamentos de efluentes também são fontes que

causam um aumento da turbidez, e pode comprometer a fotossíntese, pois uma menor

quantidade de luz estará disponível para absorção pelos organismos fotossintetizantes.

Page 22: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

22

Vasco (2011) esclarece que a turbidez pode ocorrer naturalmente em função do processo de

erosão e artificialmente em função de lançamento de despejos domésticos e industriais. O

aumento de dejetos sólidos nos corpos hídricos pode ocasionar soterramentos constantes de

organismos bentônicos e arrastar para o fundo certos organismos que vivem em suspensão,

além de alterar as características da água, tais como a aparência, cor, sabor e odor, o que

pode lhe conferir rejeição para fins de potabilidade.

2.4.9 Resíduo Sólido Total

O resíduo total é a matéria não volátil presente na água, ou seja, que permanece após a

evaporação, secagem ou calcinação da amostra de água durante um determinado tempo e

temperatura (CETESB, 2008).

De acordo com Sousa (2001), o parâmetro resíduo total expressa todas as formas de

impurezas presentes na água, excluído os gases dissolvidos, que contribuem para a carga de

sólidos presentes nos corpos d’água. Os sólidos podem ser classificados de acordo com seu

tamanho e características químicas. A unidade de medição normal para o teor em sólidos é

expressa em mg. L-1 de matéria seca.

Para CETESB (2008), os resíduos sólidos que são depositados nos leitos dos corpos

d’água podem causar seu assoreamento, que gera problemas para a navegação e pode

aumentar o risco de enchentes. Além disso, podem causar danos à vida aquática, pois ao se

depositarem no leito eles destroem os organismos que vivem nos sedimentos e servem de

alimento para outros organismos, além de danificar os locais de desova de peixes. Os sólidos

podem reter bactérias e resíduos orgânicos no fundo dos rios, promovendo decomposição

anaeróbia. Altos teores de sais minerais, particularmente sulfato e cloreto, estão associados à

tendência de corrosão em sistemas de distribuição, além de conferir sabor às águas.

O CONAMA estabelece limite de 500 mg. L-1 de sólidos totais em “água bruta” para água

de classe II (CONSELHO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE, 2005).

Page 23: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

23

3 MATERIAIS E MÉTODOS

O presente trabalho foi realizado na região metropolitana do Vale do Aço, que é

formada pelas cidades de Ipatinga, Coronel Fabriciano, Timóteo e Santana do Paraíso,

situadas no leste de Minas Gerais no sudeste brasileiro, que abrange uma área de

808km2 e possui uma população de 551.355 habitantes (IBGE, 2010).

Localizada dentro da Bacia Hidrográfica do Rio Doce (FIGURA–1), a região

possui um clima que segundo o (IBGE, 2010) é caracterizado como tropical quente,

semi-úmido tendo temperatura média anual de 21,5°C, com período de chuvas entre

outubro e março e seca de abril a setembro.

Figura 1 – Mapa da Bacia Hidrográfica do Rio Doce que abrange os Estados de

Espírito Santo e Minas Gerais

Fonte: SAAE

A bacia hidrográfica do Rio Doce tem como seu principal formador o Rio

Piracicaba, que percorre todo o Vale do Aço (VA). Na região do Vale do Aço foi feito o

monitoramento em três pontos (FIGURA-2), o PIR01 a montante de VA próximo a um

povoado as margens da BR-381 chamado Lagoa do Pau (19º28’4336’’S / 42º 21’4859’’

Page 24: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

24

W ) (FIGURA-3), PIR02 a jusante de VA, na cidade de Ipatinga próximo ao bairro Cariru

(19º 31’29 95’’ S / 42º 29’30 64’’ W) a uma distância de cerca de 33 km do ponto PIR01

(FIGURA-4).

Figura 2 – Localização dos pontos PIR01, PIR02 e RD01 na Região do Vale do Aço

Fonte: Google Earth

Page 25: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

25

Figura 3 – Imagem do Ponto de Coleta PIR01

Fonte: O autor

Figura 4 – Imagem do Ponto de Coleta PIR02. Verifica a presença de mata ciliar.

Fonte: O autor

Page 26: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

26

O Rio Doce chega à região do Vale do Aço passando por dentro do Parque

Estadual do Rio Doce (PERD), e recebe o Rio Piracicaba logo após o ponto de

monitoramento PIR02, foi escolhido também um ponto de monitoramento no Rio Doce

RD01(19º 32’49 08’’ S / 42º 32’40 74’’ W) a jusante de VA numa área que pertence ao

município de Caratinga, as margens da BR-458 (FIGURA-5).

Os períodos de amostragem foram escolhidos a fim de se observar a

sazonalidade, a qual pode influenciar a resposta do ambiente para os parâmetros

observados. As análises foram feitas no período de Agosto de 2012 a Abril de 2013. As

datas das amostragens estão apresentadas no (QUADRO-1)

Figura 5 – Imagem do Ponto de Coleta RD01. Próximo a ponte entre Ipatinga e

Caratinga na BR-458

Fonte: O autor

Page 27: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

27

Quadro 1 – Datas das amostragens.

AMOSTRAGENS DATAS ESTAÇÃO

1ª 30/08 e 05/09/12 Seca

2ª 02 e 03/10/2012 Seca

3ª 30 e 31/10/2012 Chuva

4ª 28 e 29/11/2012 Chuva

5ª 19 e 20/12/2012 Chuva

6ª 16 e 17/01/2013 Chuva

7ª 06 e 07/02/2013 Chuva

8ª 06 e 07/03/2013 Seca

9ª 06 e 07/04/2013 Seca

Fonte: O autor

Foi Calculado o IQA pelo produto ponderado das qualidades de água

correspondentes às variáveis que integrem o índice como se observa na equação 01

Equação 01

Onde:

Page 28: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

28

IQA = índice de qualidade das águas, um número entre 0 e 100;

qi= qualidade do parâmetro i obtido através da curva média específica de qualidade,

conforme a FIGURA -5.

wi= peso atribuído ao parâmetro, em função de sua importância na qualidade, entre 0 e

1 conforme o QUADRO-2

Figura 4 – Gráficos utilizados para obtenção do parâmetro i.

Fonte: Planilha de Cálculo da CETESB

Page 29: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

29

Quadro 2 – Peso atribuído aos parâmetros, em função de sua importância na

qualidade, entre 0 e 1

Parâmetro Peso-wi

Oxigênio Dissolvido- OD 0,17

Coliformes termotolerantes (NMP/100mL) 0,15

pH 0,12

Demanda bioquímica de oxigênio-

DBO(mg/L)

0,10

Nitratos (mg/L NO3- ) 0,10

Fósforo total (mg/L PO4- ) 0,10

Temperatura (°C) 0,10

Turbidez (UNT) 0,08

Resíduos totais (mg/L) 0,08

Fonte: Adaptado de IGAM

Para a obtenção dos nove parâmetros para o cálculo do IQA, foram coletadas

amostras d’água superficial às margens do curso d’água, de forma a manter todas as

características físicas, químicas e biológicas do local. Para isto as amostras foram

armazenadas em frascos de polietileno e mantidas sob refrigeração até o laboratório.

Foram coletados em campo o pH, oxigênio dissolvido e a temperatura com a utilização

de uma sonda multi-parâmetros (HANNA HI9828). As análises em laboratório foram

realizadas para os parâmetros DBO, coliformes termotolerantes, fósforo, nitrogênio e

sólidos totais, de acordo com os métodos apresentados no QUADRO-3. As análises

foram realizadas no Laboratório de Pesquisa Ambiental do UNILESTE.

Os dados obtidos na forma de IQA foram interpretados de acordo com o

QUADRO-4, e classificados. Os dados foram organizados em um banco e organizados

em gráficos e tabelas. Para a avaliação estatística da existência de diferenças dos

valores obtidos entre pontos de coleta e entre estações seca (S) e chuvosa (C) utilizou-

Page 30: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

30

se ANOVA seguida do Teste de Tukey ou Teste-t (5%). Dados que não apresentaram

normalidade avaliada pelo teste de Shapiro-Wilk e/ou homogeneidade avaliada pelo

teste Brown-Forsythe foram logaritimizados.

QUADRO 3 –Metodologia aplicada para as análises dos parâmetros de qualidade de

água

PARÂMETRO REFERÊNCIA DO MÉTODO

Biológico

Coliformes Termotolerantes Standard Methods WEF, AWWA,

APHA, 21ª ed., 2005 método do substrato

cromogênico-fluorogênico

Físico

Temperatura (°C) Sonda Multip. HANNA 9858

Turbidez( UNT)

Espectrofotômetro MERCK

Nova 400, método 077

Químico

Demanda bioquímica de oxigênio - DBO Oxitop

Fósforo total Standard Methods WEF, AWWA,

APHA, 21ª ed., 2005, 4500-P E

Nitrogênio total Standard Methods WEF, AWWA,

APHA, 21ª ed., 2005, 4500-NO3 E

Oxigênio dissolvido Sonda Multip. HANNA 9858

Ph Sonda Multip. HANNA 9858

Page 31: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

31

Resíduos totais Standard Methods WEF, AWWA,

APHA, 21ª ed., 2005, 2540 D

Fonte: O autor

QUADRO 4 – Classificação do Índice de Qualidade da água

Categoria (IQA) Ponderação Cor Indicadora

Excelente 90 < IQA ≤ 100 Azul Escuro

Bom 70 < IQA ≤ 90 Verde Claro

Médio 50 < IQA ≤ 70 Amarelo

Ruim 25 < IQA ≤ 50 Laranja

Muito Ruim 0 ≤ IQA ≤ 25 Vermelho

Fonte: NSF/ IGAM-MG

Page 32: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

32

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO

Dentre os parâmetros analisados, a concentração de coliformes termotolerantes,

e de fósforo total são as mais preocupantes já que os valores de referência foram

ultrapassados com grande freqüência nos três pontos de monitoramento (TABELA -1),

situação parecida com a encontrada por Piasentin et al (2009) no monitoramento do

reservatório tanque grande em Guarulhos (SP) onde o principal problema foi a

concentração de coliformes termotolerantes, que se manteve acima dos limites legais

todos os meses amostrados, porém para Vasco et al (2011) o principal problema eram

as baixas concentrações de oxigênio dissolvido, concluindo que as principais fontes de

impacto na região eram lançamentos de esgotos domésticos sem tratamento e

atividades agropecuárias, situações semelhantes as encontradas no ponto de

monitoramento PIR01, que pode sofrer alterações nos valores de coliformes

termotolerantes também por ter criações de gado e um matadouro a montante próximo

do ponto do ponto.

Piasentin et al (2009) ressalta que o cálculo do IQA não atinge uma abordagem

multidimensional, por não considerar outros contaminantes potenciais, e por considerar

uma série de variáveis que podem não ser o problema daquele ambiente, como

exemplo menciona que um ambiente pode se enquadrar na faixa “excelente” do IQA

mesmo que haja algumas substâncias tóxicas à biota como hidrocarbonetos e metais

pesados.

Outro fator observado foi a sazonalidade, que segundo Vasco et al (2011) a

incidência de chuvas na bacia hidrográfica tem o poder de alterar significativamente os

valores de diversos parâmetros, o que pudemos avaliar no monitoramento foi um

significativo aumento da turbidez, dos resíduos sólidos totais e fósforo total nos meses

de novembro, e fevereiro, sendo novembro o mês com os menores valores de IQA, e

com maior índice pluviométrico do período analisado. (GRÁFICO-1).

Page 33: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

33

TABELA 1- Valores dos parâmetros analisados e do IQA em três pontos no Vale do Aço

entre Agosto de 2012 e Abril de 2013

Parâmetros Pontos Data das Coletas

ago/12 set/12 out/12 nov/12 dez/12 jan/13 fev/13 mar/13 abr/13

Coliformes Termotolerantes

NMP/100mL Máximo: 1000/100

ml

PIR01 X 2405 X 2785 4866 13135 8574 5247 8600

PIR02 5475 7634 X 2307 2307 6382 13540 X 4959

RD01 2281 860 X 2334 2334 3498 X X 4866

Resíduo Sólido

Total Máximo: 500 mg/L

PIR01 3,215 3,55 10,79 116,67 89,50 17,60 85,50 21,50 22,00

PIR02 13,67 6,07 24,40 156,65 41,67 37,71 160,35 40,10 30,12

RD01 18,00 18,5 22,64 463,57 60,50 51,00 114,00 68,85 51,60

Turbidez Máximo: 100 UNT

PIR01 4,46 2,3 21,75 157,88 75,77 22,83 89,82 53,08 22,83

PIR02 6,62 14,19 36,88 128,71 33,63 33,63 91,98 34,72 20,67

RD01 5,54 20,67 20,67 139,51 71,45 48,76 108,18 66,05 57,40

pH ideal: entre 6,0 e 9,0

PIR01 6,59 7,09 6,75 7,09 6,69 7,16 6,86 6,72 7,28

PIR02 6,91 6,82 7,12 6,71 7,08 6,86 6,91 7,25 7,18

RD01 7,43 7,52 6,93 7,25 7,26 7,26 7,13 7,39 7,02

DBO5, 20 Máximo: 5mg/L 02

PIR01 1,10 1,4 5,30 1,40 3,90 5,60 4,80 5,10 3,40

PIR02 3,60 3,6 4,80 3,10 2,80 3,90 2,20 4,50 3,10

RD01 2,50 X 4,20 4,20 5,60 4,20 2,00 3,90 2,20

Nitrato como NO3 Máximo: 10mg/L

PIR01 1,99 2,04 2,35 1,33 1,68 1,68 1,02 0,89 1,02

PIR02 4,92 5,36 5,05 2,57 4,56 3,68 1,82 1,11 2,48

RD01 2,39 2,35 1,90 2,17 2,66 2,39 1,06 1,15 1,82

Fósforo Total Máximo: 0,1mg/L

PIR01 0,03 0,03 0,03 0,17 0,23 0,11 0,13 0,02 0,02

PIR02 0,07 0,07 0,07 0,14 0,12 0,12 0,17 0,11 0,03

RD01 0,04 0,04 0,04 0,45 0,06 0,18 0,11 0,05 0,07

Temperatura

PIR01 22,06 21,87 27,57 23,06 27,64 26,26 24,79 27,07 24,38

PIR02 23,13 23,60 29,56 24,36 28,69 27,20 25,29 27,06 25,61

RD01 23,03 22,84 29,32 25,25 29,95 27,57 25,72 27,95 26,10

Oxigênio Dissolvido Mínimo:

5mg/L

PIR01 5,73 5,65 14,29 10,99 13,63 13,09 10,87 9,52 8,49

PIR02 4,96 3,72 16,35 5,85 8,87 9,23 6,90 11,05 8,32

RD01 7,17 7,22 12,25 10,72 7,85 12,74 5,50 8,01 8,07

IQA

PIR01 X 65 X 51 49 53 50 61 61

PIR02 57 51 X 49 61 57 49 X 63

RD01 67 X X 44 62 52 X X 61

Nota: X- Índica valores não obtidos, os valores em negrito indicam o não atendimento dos padrões

Fonte: Autor

Page 34: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

34

GRÁFICO 1 – Índice pluviométrico e Temperatura média da região do Vale do Aço

Fonte: O autor

Com o atual cenário brasileiro que indica o avanço da degradação dos corpos

hídricos, os valores de IQA se mantiveram na maior parte do tempo dentro da faixa

“médio”, o restante ficou dentro da faixa “ruim”. (Gráfico-2)

GRÁFICO 2 – Valores do IQA nos pontos de monitoramento PIR01, PIR02 e RD01.

Fonte: O autor

Em comparação com dados históricos da região observou que o índice de

qualidade da água (IQA) vem se mantendo estável na região, o IGAM monitora os rios

da (BHRD/BHRP) desde 1997, tendo este sofrido uma melhora desde o primeiro ano de

10

15

20

25

30

050

100150200250300350

Te

mp

era

tura

(°C

)

Plu

vio

sid

ad

e (

mm

)

Pluviosidade (mm) Temperatura Média (°C)

Page 35: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

35

monitoramento, porém nos últimos três anos se mantém praticamente estável (Quadro-

5) com valores muito próximos dos encontrados neste estudo (Tabela-2).

QUADRO- 5- Valores de IQA em pontos de monitoramento do IGAM

Ponto Ano Latitude Longitude Estação Média anual

do IQA Classificação

Montante

PIR01 2010 -19° 37' 11,798'' -42° 48' 2,714'' RD032 68 Médio

Jusante PIR01 2010 -19° 31' 33,859'' -42° 39' 28,782'' RD031 71 Bom

Montande PIR02 2010 -19° 31' 48,27'' -42° 36' 9,176'' RD034 69 Médio

Jusante

PIR02 2010 -19° 29' 18,996'' -42° 29' 38,998'' RD035 67 Médio

Montante RD01 2010 -19° 29' 18,996'' -42° 29' 38,998'' RD035 67 Médio

Jusante RD01 2010 -19° 19' 38,935'' -42° 22' 32,977'' RD033 56 Médio

Montante

PIR01 2011 -19° 37' 11,798'' -42° 48' 2,714'' RD032 60 Médio

Jusante PIR01 2011 -19° 31' 33,859'' -42° 39' 28,782'' RD031 65 Médio

Montande PIR02 2011 -19° 31' 48,27'' -42° 36' 9,176'' RD034 57 Médio

Jusante

PIR02 2011 -19° 29' 18,996'' -42° 29' 38,998'' RD035 57 Médio

Montante RD01 2011 -19° 29' 18,996'' -42° 29' 38,998'' RD035 57 Médio

Jusante RD01 2011 -19° 19' 38,935'' -42° 22' 32,977'' RD033 52 Médio

Montante

PIR01 2012 -19° 37' 11,798'' -42° 48' 2,714'' RD032 64 Médio

Jusante PIR01 2012 -19° 31' 33,859'' -42° 39' 28,782'' RD031 65 Médio

Montande PIR02 2012 -19° 31' 48,27'' -42° 36' 9,176'' RD034 60 Médio

Jusante

PIR02 2012 -19° 29' 18,996'' -42° 29' 38,998'' RD035 55 Médio

Montante RD01 2012 -19° 29' 18,996'' -42° 29' 38,998'' RD035 55 Médio

Jusante RD01 2012 -19° 19' 38,935'' -42° 22' 32,977'' RD033 51 Médio

Fonte: IGAM

Em análises estatísticas observou que houve diferença significativa ao nível de

5% entre os períodos de seca e chuva (Df=1, N-amostral=19, F-ratio=7,942 e p=

0,0118), o que pode explicar isso é o grande arraste de sedimentos no período de

Page 36: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

36

chuva, a falta de mata ciliar, e o escoamento superficial que pode carrear uma série de

nutrientes do solo para o rio.

Em comparação com os três pontos monitorados, não se pode observar

diferenças significativas ao nível de 5% (Df= 2, N-amostral= 19, F-ratio= 0,1158 e p=

0,8914).

TABELA 2 –Classificação IQA - Índice de Qualidade da Água dos pontos PIR01, PIR02 e RDO1.

Ponto

PIR01

Ponto

PIR02

Ponto

RD01

IQA Classificação IQA Classificação IQA Classificação

Ago/2012

-----

Sem dados

57

Médio

67

Médio

Set/2012

65

Médio

51

Médio

-----

Sem dados

Out/2012

-----

Sem dados

-----

Sem dados

-----

Sem dados

Nov/2012

51

Médio

49

Ruim

44

Ruim

Dez/2012

49

Ruim

61

Médio

62

Médio

Jan/2013

53

Médio

57

Médio

52

Médio

Fev/2013

50

Médio

49

Ruim

-----

Sem dados

Mar/2013

61

Médio

-----

Sem dados

-----

Sem dados

Abr/2013

61

Médio

63

Médio

61

Médio

Fonte: O autor

Page 37: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

37

5 CONCLUSÃO

Mesmo com pesos diferentes no cálculo do IQA as variáveis que o determinam

se coordenam de modo diferente em cada ponto amostrado, pois dependem de

características do ambiente de coleta, embora o valor de IQA se mantenha em uma

mesma faixa a maior parte do tempo para os três pontos, o mesmo não se pode dizer

para as variáveis separadas, as variáveis se compensam no IQA e mantém um índice

relativamente estável, porém esta estabilidade mascara resultados importantes do

ambiente que devem ser analisadas e monitoradas com maior cuidado.

A determinação de outros parâmetros além dos utilizados para calcular o IQA é

de grande importância, pois pode identificar graus de poluição que não são

determinados pelas variáveis utilizadas no IQA como a análise de metais.

Não foi possível avaliar a influência do Vale do Aço sobre a qualidade da água

do Rio Piracicaba e do Rio doce, pois os valores do IQA não apresentaram diferença

estatística, porém foi possível observar a diferença em períodos de chuva e seca.

Page 38: Trabalho de conclusão de curso  avaliação da qualidade da água

38

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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