Índice do Estado Trófico e Índice de Qualidade de Água

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 ao aumento da infestação de macrófitas aquáticas.

Nesse índice, os resultados correspondentes ao fósforo IET(PT), devem ser entendidos como uma medida do potencial de eutrofização, já que este nutriente atua como o agente causador do processo. A avaliação correspondente à clorofila

a, IET(CL), por sua vez, deve ser considerada como uma medida da resposta do

corpo hídrico ao agente causador, indicando de forma adequada o nível de crescimento de algas que tem lugar em suas águas. Assim, o índice médio engloba, de forma satisfatória, a causa e o efeito do processo (CETESB, 2007).

Quando o processo de eutrofização está estabelecido, o índice da clorofila a certamente coincidirá com o determinado pelo índice do fósforo. Contudo, se o processo estiver limitado por fatores ambientais, como a temperatura da água ou a baixa transparência, o índice relativo à clorofila a irá refletir esse fato, classificando o estado trófico em um nível de menor trofia àquele determinado pelo índice do fósforo(MAIA; CARVALHO; CARVALHO, 2015).

O IET(PT) é calculado segundo as equações 2.2,2.3 e o IET(CL) pelas equações 2.4 e 2.5, sendo estas equações diferentes para rios(ambientes lóticos) e reservatórios (ambientes lênticos).

- para rios:𝐼𝐸𝑇 𝑃𝑇 = 10 × 6 − 0,42−0,36× 𝑙𝑛𝑃𝑇 _{𝑙𝑛 2} − 20(2.2)

- para reservatórios:𝐼𝐸𝑇 𝑃𝑇 = 10 × (6 − (1,77 − 0,42 × (ln 𝑃𝑇 )/𝑙𝑛2))(2.3) - para rios: 𝐼𝐸𝑇 𝐶𝐿 = 10 × 6 − 0,7−0,6× 𝑙𝑛𝐶𝐿 _{𝑙𝑛 2} − 20 (2.4)

- para reservatórios: 𝐼𝐸𝑇 𝐶𝐿 = 10 × (6 − (0,92 − 0,34 × (ln 𝐶𝐿)/𝑙𝑛2))(2.5) onde:

PT=concentração de fósforo total medida à superfície da água, em µg.L-1;

CL= concentração de clorofila a medida à superfície da água, em µg.L-1;

O Índice final (IET) é dado pela equação 2.6:

𝐼𝐸𝑇 =

2 (2.6)

A partir do cálculo, a definição do estado trófico do corpo hídrico foi realizada adotando-se os valores detalhados na Tabela 2.5.

Tabela 2.5 - Classes de estado trófico e suas características principais. Valor do IET Classes de Estado Trófico Características = 47

Ultraoligotrófico Corpos d’água limpos, de produtividade muito baixa e concentrações insignificantes de nutrientes que não acarretam em prejuízos aos usos da água.

47< IET= 52

Oligotrófico Corpos d’água limpos, de baixa produtividade, em que não ocorrem interferências indesejáveis sobre os usos da água, decorrentes da presença de nutrientes.

52 < IET= 59

Mesotrófico Corpos d’água com produtividade intermediária, com possíveis implicações sobre a qualidade da água, mas em níveis aceitáveis, na maioria dos casos.

59< IET=63

Eutrófico Corpos d’água com alta produtividade em relação às condições naturais, com redução da transparência, em geral afetados por atividades antrópicas.

63< IET=67

Supereutrófico Corpos d’água com alta produtividade em relação às condições naturais, de baixa transparência, em geral afetados por atividades antrópicas, onde ocorrem alterações indesejáveis na qualidade da água, como a ocorrência de florações de algas, e interferências nos seus múltiplos usos. > 67 Hipereutrófico Corpos d’água afetados significativamente pelas elevadas

concentrações de matéria orgânica e nutrientes, com comprometimento acentuado nos seus usos, associado a episódios florações de algas ou mortandades de peixes, com conseqüências indesejáveis para seus múltiplos usos, inclusive sobre as atividades pecuárias nas regiões ribeirinhas.

Fontes: CETESB(2007); LAMPARELLI ( 2004)

Segundo Braga et al.(2015) em algumas regiões do semiárido brasileiro as variações anuais de índices de estado trófico estão associadas a flutuacões sazonais do regime hidrológico, causados por chuvas mais frequentes na primeira metade do ano. Na segunda metade do ano esta variação está mais associada com os ventos fortes e pelos baixos níveis dos reservatórios.

O Índice de Qualidade de Água (IQA) foi criado em 1970, nos Estados Unidos, pela National Sanitation Foundation. A partir de 1975 começou a ser

utilizado pela Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB),

sendo uma metodologiaque incorpora nove parâmetros considerados relevantes para a avaliação da qualidade da água, tendo como determinante principal a utilização para abastecimento público. O IQA é calculado pelo produtório ponderado da qualidade da água correspondentes aos parâmetros: temperatura da amostra, oxigênio dissolvido, pH, demanda bioquímica de oxigênio (5 dias, 20ºC), coliformes termotolerantes, nitrogênio total, fósforo total, resíduo total e turbidez(CETESB,2015). Contudo a metodologia do IQA sofre algumas críticas.

Conforme Silva, Aureliano e Lucena (2012), os resultados do monitoramento da qualidade da água através do IQA dos 111 reservatórios do Estado de Pernambuco no ano de 2008, mostraram que seu uso apresentou limitações, não sendo suficientes para garantir a real qualidade das águas de nossos corpos hídricos.

Piasentin et al. (2009) aplicaram o Índice de Qualidade da Água (IQA), no Reservatório Tanque Grande, de agosto de 2007 e julho de 2008. As águas se

enquadraram principalmente na faixa “Boa” durante o período de estudo.

Entretanto, a concentração de Coliformes termotolerantes, DBO5,20 e fósforo total

ultrapassaram os limites legais diversas vezes. Tais ocorrências estariam ligadas às atividades econômicas realizadas nas sub-bacias do reservatório, além de mudanças na forma de ocupação do solo do entorno.

Santos, Oliveira e Palmeira (2016) monitoraram o IQA durante quatro anos em três pontos do rio Cachoeira, localizado na região sul da Bahia. Analisaram a contribuição de cada parâmetro, bem como o impacto de cada um no cálculo do índice e concluiram que alguns parâmetros, mesmo com altos desvios em relação aos valores esperados, não apresentam impacto significativo sobre o cálculo do Índice, mascarando aspectos importantes da qualidade da água.

Algumas pesquisas cientifícas aplicaram a ACP para adaptar o IQA a região de estudo. Ferreira et al.(2015) estudaram como adaptar e comparar o índice de qualidade de água às condições físicas, químicas e biológicas das águas de

reservatórios artificiais em regiões com clima semiárido tropical. Utilizaram a ACP, para determinar os pesos a serem associados aos parâmetros presentes no IQA. Observou-se que o índice adaptado para regiões de clima semiárido é estatisticamente diferente dos índices de outras regiões.

Debels, Figueiroa e Urrutia (2015), com base nos resultados de uma Análise de Componentes Principais,introduzirammodificações no IQA original para reduzir os custos associados à sua implementação no monitoramento do rio Chillán, região central do Chile. Os parâmetros no IQA adaptado foram cinco: demanda química de oxigênio, pH, temperatura, condutividade e oxigênio dissolvido.Moscuzza et al. (2007) analisaram o impacto de diferentes efluentes agroindustriais na qualidade da água do rio Salado na Argentina, aplicando um indíce de qualidade de água baseado em apenas dois parâmetros: oxigênio dissolvido e condutividade elétrica, que podem facilmente serem determinados in situ.

Uma alternativa ao IQA é o índice de qualidade de água adaptado por Canter(1985), que relaciona uma faixa de valores de alguns parâmetros físico- químicos a qualidade da água: sólidos suspensos totais, temperatura, percentual de oxigênio dissolvido, pH, demanda bioquímica de oxigênio, fosforo total e coliformes fecais.Este índice funciona como a criação de subíndices de qualidade para cada parâmetro individualmente. As faixas dos parâmetros, que fazem parte desta pesquisa estão listados na Tabela 2.6.

Tabela 2.6– Índice de Qualidade de Água

Qualidade da água Índice Qualidade Fósforo Total(mg.L-1) pH DBO (mg.L-1) <7,3 >7,3 Muito boa 1 0 - 0,18 7,3 - 6,6 7,3 - 8,3 0 -1 Boa 2 0,18 - 0,35 6,6 - 6,0 8,3 - 8,8 1 - 12,50 Moderada 3 0,35 - 0,61 6,0 - 5,3 8,8 - 9,0 12,50 – 55 Insuficiente 4 0,61 - 1,40 5,3 - 5,2 9,0 - 9,4 55 – 120 Deficiente 5 1,4 - 3,6 5,2 - 4.6 9,4 - 10,1 120 – 600 Ruim 6 3,6 - 12 4,6 - 2,0 10,1 - 12 600 – 10000 Muito ruim 7 >12 <2,0 >12 >10000

2.6.2 Índice de Qualidade da Água para Proteção da Vida Aquática e de