Avaliação e monitoramento da qualidade da água na microbacia do córrego Caçula no Município de Ilha Solteira-SP

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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

LETÍCIA DE OLIVEIRA MANOEL

AVALIAÇÃO E MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA NA MICROBACIA DO CÓRREGO CAÇULA NO MUNICÍPIO DE ILHA SOLTEIRA-SP

ILHA SOLTEIRA – SP

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PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NA MICROBACIA DO CÓRREGO CAÇULA NO MUNICÍPIO DE ILHA SOLTEIRA-SP

LETÍCIA DE OLIVEIRA MANOEL

ORIENTADOR: Prof. Dr. Sérgio Luís de Carvalho

Dissertação apresentada à Faculdade de Engenharia do Campus de Ilha Solteira - UNESP, como parte dos requisitos para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil – Área de concentração em Recursos Hídricos e Tecnologias Ambientais.

ILHA SOLTEIRA _– SP

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DEDICO

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AGRADECIMENTOS

À DEUS, pela minha vida, saúde e paz, por sempre estar iluminando meu caminho, dando-me sempre força e fé para vencer mais uma etapa.

Ao Prof. Dr. Sérgio Luís de Carvalho pela oportunidade, orientação, dedicação, confiança, paciência, apoio e pelos ensinamentos que enriqueceram o desenvolvimento deste trabalho.

Aos meus pais, Nereide de Oliveira e Jesus Manoel, pois sempre estiveram comigo, são meu porto seguro e que fazem com que eu enfrente os obstáculos da vida.

Ao meu irmão Ricardo Manoel e minha prima Rosana da Silva, pela paciência, companheirismo e parceria.

Ao meu namorado, Estevão Foschi, pela paciência, compreensão e carinho.

À Faculdade de Engenharia da Universidade Estadual Paulista, Campus de Ilha Solteira (FEIS/ UNESP), pela oportunidade concedida no curso de pós-graduação.

A Prof.ª Dra. Elizete Aparecida Checon de Freitas e Prof.ª Dra. Liliane Lazzari Albertin, pela participação e contribuições no exame de qualificação.

Ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e a todos os seus professores pelos ensinamentos e auxílio ao longo do curso, que contribuíram para minha formação acadêmica e profissional.

Ao Prof. Dr. Tsunao Matsumoto e Dib Gebara pelo auxílio com equipamentos e materiais do Laboratório de Saneamento.

Aos amigos do curso de Pós Graduação, em especial Ana Beatriz Tenália, pelo companheirismo e amizade, Franciane Mendonça e Gilmar Oliveira pela ajuda na elaboração do mapa de localização, Dr. Willian Deodato, Camila Geromel , Natália Michelan e Gustavo Bertholdo, pelos ensinamentos, parceria, dedicação e ajuda.

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À equipe da Seção de Pós Graduação, pelas explicações e eficiência no trabalho realizado.

À equipe do Serviço da Biblioteca, pelas correções, explicações e ensinamentos.

A CAPES, pela bolsa de estudos.

A todos que contribuíram direta ou indiretamente para a realização deste trabalho.

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“A ciência será sempre uma busca, jamais um descobrimento

real. É uma viagem, nunca uma chegada”.

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RESUMO

O homem vem ocupando de forma cada vez mais desordenada as bacias hidrográficas, através de atividades de desmatamentos, queimadas, práticas agrícolas perniciosas, atividades extrativistas agressivas, ocupações urbanas generalizadas gerando a impermeabilização dos solos, lançamento de esgotos industriais e domésticos nos rios e lagos. Todas essas atuações impactantes ao meio ambiente têm gerado uma deterioração da qualidade das águas naturais, com riscos de propagação de doenças de veiculação hídrica ao próprio ser humano. A avaliação da qualidade da água pode subsidiar a formulação de planos de manejo e gestão de sistemas aquáticos. Neste trabalho, foram avaliadas a qualidade da água da microbacia do Córrego Caçula, no município de Ilha Solteira-SP, utilizando-se o Índice de Qualidade da Água (IQA) e o seu estado de degradação associado à utilização da área de entorno. As amostragens de água e a aplicação do questionário socioeconômico e ambiental foram realizadas entre maio/2012 e abril/2013, em cinco pontos de amostragem e na área de entorno dos córregos. As amostras foram analisadas quanto aos parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Constatou-se que na época das chuvas houve uma queda no IQA, devido ao grande aumento da turbidez e sólidos totais da água, resultante do carreamento de partículas sólidas pelo escoamento superficial, indicando falta de práticas de conservação de solo. A qualidade das águas variou de ruim a boa para o período em estudo, onde alguns parâmetros excederam os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA n° 357/05. Portanto, devido à forma de uso da terra, a microbacia apresenta fragilidade ambiental com risco potencial de contaminação de seus recursos hídricos, além da falta de informação ou conscientização dos moradores a respeito dos problemas ambientais. Assim, diante do monitoramento realizado na microbacia do Córrego Caçula, fica evidente de que a área necessita de uma atenção especial, principalmente na nascente do Córrego das Lagoas, uma vez que esta apresentou resultados preocupantes, principalmente devido à redução do OD e pH, tornando inviável a sobrevivência de muitos seres vivos de vida aquática.

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ABSTRACT

The man comes to occupying an increasingly disordered watershed, through the activities of deforestation, fires, harmful agricultural practices, extractive activities aggressive urban occupations generating generalized soil sealing, release of domestic and industrial sewage into rivers and lakes. Anyway, all these actions impacting the environment have caused deterioration in the quality of natural waters, with risk of spread of waterborne diseases to human being. The assessment of water quality can support the formulation of management plans and management of aquatic systems. In this study, we evaluated the water quality of the watershed’s

stream youngest, using the Water Quality Index (IQA) and its state of degradation associated with the use of the surrounding area. Samples of water and the application of environmental and socioeconomic questionnaire were conducted between May/2012 and April/2013 in five sampling points and the area surrounding streams. The samples were analyzed for physical, chemical and microbiological. It was found that in the rainy season there was a drop in IQA, due to the large increase in turbidity and total solids of the water resulting from entrainment of solid particles by runoff, indicating lack of soil conservation practices. The water quality ranged from poor to good for the period under study, where some parameters exceeded the limits established by Resolution CONAMA N°357/05. Therefore, due to the form of land use, watershed presents the environmental fragility with potential risk of contamination of water resources, and the lack of information or awareness of residents about the environmental problems. Thus, before the monitoring conducted in the watershed of the stream youngest, it is evident that the area needs special attention, especially in the headwaters of the stream ponds, since this showed disturbing result, mainly due to reduction of OD and pH making it impractical the survival of many organisms of aquatic life.

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LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Perfil esquemático da concentração de oxigênio dissolvido no

curso d’água. ... .. 44

Figura 2 Perfil esquemático da concentração da matéria orgânica no curso d’água ... 44

Figura 3 Perfil esquemático da concentração de bactérias no curso d’água ... 45

Figura 4 Mapa da microbacia do córrego Caçula, localizada no município de Ilha Solteira. ... 48

Figura 5 Mapa da microbacia do córrego Caçula com os respectivos pontos de monitoramento. ... 49

Figura 6 Vista parcial danascente do Córrego do Ipê ... 50

Figura 7 Vista parcial da Nascente do Córrego das Lagoas ... 51

Figura 8 Vista parcial da foz do Córrego das Lagoas ... 52

Figura 9 Vista parcial da foz do Córrego do Ipê ... 53

Figura 10 Vista parcial da foz do Córrego Caçula ... 53

Figura 11 Procedimentos para seleção e marcação do trecho do rio durante a medição da vazão ... 57

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Figura 13 Ponto de monitoramento: (A) em estiagem (B) período de chuva ... 58

Figura 14 Material utilizado em campo para coleta de água ... 59

Figura 15 Forno ... 61

Figura 16 Balança ... 61

Figura 17 Peagâmetro ... 61

Figura 18 Estufa DBO ... 61

Figura 19 Dissecador ... 61

Figura 20 COD reator ... 61

Figura 21 Banho Maria ... 61

Figura 22 Estufa de cultura ... 61

Figura 23 Turbidímetro ... 61

Figura 24 Esboço da figura de três eixos obtida através do programa Microsoft Excel ... 63

Figura 25 Análise dos dados estatísticos PAST através do gráfico boxplot ... 63

Figura 26 Curvas médias de variação de qualidade das águas ... 66

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Figura 28 Grau de escolaridade dos moradores nas propriedades visitadas

na microbacia do Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP, 2013. ... 69

Figura 29 Renda Familiar dos moradores nas propriedades visitadas na

microbacia do Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP, 2013 ... 70

Figura 30 Produção vegetal: Cultura de cana-de-açúcar (esquerda) e cultivo

de uva (direita), município de Ilha Solteira/SP, 2013. ... 72

Figura 31 Produção animal nas propriedades visitadas na microbacia do

Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP, 2013 ... 73

Figura 32 Presença de bovinos e equinos, município de Ilha Solteira/SP,

2013... 73

Figura 33 Presença de suínos e aves, município de Ilha Solteira/SP, 2013. ... 74

Figura 34 Fontes de água existentes nas propriedades visitadas na

Figura 35 Roda d’água utilizada na Fazenda Caçula, município de Ilha

Solteira/SP, 2013 ... 75

Figura 36 Uso da água do curso d’água nas propriedades visitadas na microbacia do Córrego Caçula, município de Ilha Solteira/SP,

2013... 75

Figura 37 Destinação final de esgotos nas propriedades visitadas na

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Figura 38 Formas de destinação final de esgoto, município de Ilha

Figura 39 Trilha feita pelo gado intensificando o processo erosivo, município

de Ilha Solteira/SP, 2013 ... 77

Figura 40 Manejo e conservação do solo das propriedades visitadas na

Figura 41 Má conservação do solo nas propriedades, município de Ilha

Figura 42 Mapa do estado de conservação das APP’s, do Município de Ilha

Solteira/SP com escala de 1:50.000. ... 80

Figura 43 Disposição do lixo doméstico das propriedades visitadas na

Figura 44 Formas de disposição dos resíduos sólidos, município Ilha

Solteira/SP, 2013. ... 82

Figura 45 Descarte das embalagens de defensivos agrícolas nas propriedades visitadas na microbacia do Córrego Caçula, Ilha

Figura 46 Concentração da temperatura (°C) no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula –

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Figura 47 Gráficos Box-Plot da variável Temperatura (°C) nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013, localizados

na microbacia do Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP ... 87

Figura 48 Concentração de oxigênio dissolvido (OD) no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego

Caçula – maio/2012 a abril/2013. ... 88

Figura 49 Gráficos Box-Plot da variável Oxigênio Dissolvido (OD) nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013,

localizados na microbacia do Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP. ... 90

Figura 50 Concentração da DBO no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula – maio/2012 a

abril/2013. ... 92

Figura 51 Gráficos Box-Plot da variável DBO nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013, localizados na microbacia do

Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP ... 93

Figura 52 Concentração da turbidez no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula –

maio/2012 a abril/2013. ... 95

Figura 53 Gráficos Box-Plot da variável Turbidez (NTU) nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013, localizados

Figura 54 Concentração do pH no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula – maio/2012 a

(16)

Figura 55 Gráficos Box-Plot da variável pH nos pontos de amostragem, no período de Maio/2012 a Abril/2013, localizados na microbacia do

Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP ... 98

Figura 56 Concentração dos Sólidos Totais no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula –

maio/2012 a abril/2013 ... 99

Figura 57 Gráficos Box-Plot da variável Sólidos Totais nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013, localizados

na microbacia do Córrego Caçula, Ilha Solteira/SP. ... 100

Figura 58 Concentração de Fósforo Total no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula –

maio/2012 a abril/2013 ... 102

Figura 59 Gráficos Box-Plot da variável Fósforo Total nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013, localizados

Figura 60 Formação de espumas na Foz do Córrego do Ipê, devido ao

lançamento de esgotos clandestinos, em 04 de agosto de 2012 ... 104

Figura 61 Concentração do nitrogênio total no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula –

maio/2012 a abril/2013 ... 105

Figura 62 Gráficos Box-Plot da variável Nitrogênio Total nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013, localizados

(17)

Figura 63 Presença de Elodea sp. na Foz do Córrego do Ipê (P4) e Foz do

Córrego Caçula (P5), município de Ilha Solteira-SP, em 03 de

outubro de 2012 ... 106

Figura 64 Concentração de coliformes fecais no período chuvoso e seco em cada ponto de amostragem na microbacia do Córrego Caçula –

maio/2012 a abril/2013 ... 108

Figura 65 Gráficos Box-Plot da variável Coliformes Fecais nos pontos de amostragem, no período de maio/2012 a abril/2013, localizados

Figura 66 Problemas na bomba de recalque na Estação localizada no Bairro Nova Ilha, e lançamento de esgoto direto no Córrego sem nome,

que deságua no Córrego do Ipê. ... 109

Figura 67 Índice de Qualidade de água (IQA) do Ponto 1, no Período de março/2012 a abril/2013, localizado na Microbacia Hidrográfica do

Córrego Caçula – Ilha Solteira/SP ... 112

Figura 68 Nascente do Córrego do Ipê (A) ausência de curva de nível, (B) sedimento carreado para o manancial em 04 de janeiro de 2013,

período chuvoso ... 113

Córrego Caçula – Ilha Solteira/SP. ... 116

Figura 70 Nascente do Córrego das Lagoas. (A) com ausência de mata ciliar, proximidade com estrada rural, (B) presença de sólidos na água, (C) pisoteio de animal e (D) matéria orgânica em

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Figura 72 Área alagada colonizada por taboas e aguapés, à montante do

ponto amostral 3, localizada na foz do Córrego das Lagoas. ... 120

Figura 73 Boa qualidade da água observada na Foz do Córrego das Lagoas .. 120

Figura 75 Foz do Córrego do Ipê. (A) Presença de gados, (B) Erosão, (C) Ausência de mata ciliar e pisoteio de gado e (D) proliferação de

macrófitas aquáticas. ... 124

Figura 76 Nascente localizada na Fazenda Caçula (roda d’água), utilizada

para abastecimento humano ... 125

Córrego Caçula – Ilha Solteira/SP ... 128

Figura 78 Análise de Cluster entre os pontos de amostragem em cada

período estudado ... 130

Figura 78 Análise de componentes principais dos parâmetros físicos, químicos e biológicos nos cinco pontos de coleta, durante o

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LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Pontos de amostragem, coordenadas geográficas, altitude e uso

predominante do solo ... 49

Tabela 2 Precipitação total, valor mínimo e máximo em (mm) ocorrida no período de amostragem de água na Microbacia Hidrográfica do Córrego Caçula, município de Ilha Solteira-SP, no período de

maio/2012 a abril/2013 ... 55

Tabela 3 Série histórica das precipitações (mm) ocorridas no dia da coleta

e nos três dias anteriores. ... 55

Tabela 4 Vazão mensal nos pontos de coleta (m3/s). ... 58

Tabela 5 Síntese das metodologias, equipamentos e precisão nas análises

de qualidade de água ... 60

Tabela 6 Parâmetros de qualidade da água do IQA e respectivos pesos ... 67

Tabela 7 Classificação do IQA ... 67

Tabela 8 Porcentagens de área nas propriedades visitadas na microbacia

do Córrego Caçula, Ilha Solteira, 2013. ... 71

Tabela 9 Estatísticas descritivas dos parâmetros de qualidade de água monitorados no período chuvoso e seco nas cinco estações de monitoramento, na microbacia do Córrego Caçula, Ilha

(20)

Tabela 10 Índice de Qualidade da água (IQA) para os cinco pontos

analisados entre o mês de maio/2012 a abril/2013 ... 110

Tabela 11 Valores de IQA obtidos nos pontos de amostragem na Microbacia

do Córrego Caçula no período de seca e de cheia.. ... 111

Tabela 12 Resultados em desconformidade com os Padrões de Qualidade de Água Estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05, no Período de maio/2012 a abril de 2013 na nascente do Córrego do Ipê (P1) na Microbacia Hidrográfica do Córrego Caçula – Ilha

Solteira/SP ... 115

Tabela 13 Resultados em desconformidade com os Padrões de Qualidade de Água Estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05, no Período de maio/2012 a abril de 2013 na nascente do Córrego das Lagoas (P2) na Microbacia Hidrográfica do Córrego Caçula –

Ilha Solteira/SP ... 118

Tabela 14 Resultados em desconformidade com os Padrões de Qualidade de Água Estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05, no Período de maio/2012 a abril de 2013 na foz do Córrego das Lagoas (P3) na Microbacia Hidrográfica do Córrego Caçula – Ilha

Solteira/SP. ... 122

Tabela 15 Resultados em desconformidade com os Padrões de Qualidade de Água Estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05, no Período de maio/2012 a abril de 2013 na foz do Córrego Caçula (P5) na Microbacia Hidrográfica do Córrego Caçula – Ilha

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SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO ... 21

1.1 Justificativa ... 23

1.2 Objetivos ... 24

1.2.1 Objetivo geral... 24

1.2.2 Objetivos específicos... 24

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 25

2.1 Água: Disponibilidade, Usos e Deterioração ... 25

2.2 Bacia Hidrográfica ... 27

2.3 Influência do uso e ocupação do solo nos recursos hídricos ... 28

2.4 Qualidade de água ... 29

2.4.1 Monitoramento ... 31

2.4.2 Indicadores ... 32

2.4.3 Índices ... 33

2.5 Índice de Qualidade da Água (IQA) ... 35

2.6 Parâmetros para análise de água ... 36

2.6.1 Parâmetros Físicos ... 36

2.6.2 Parâmetros Químicos ... 37

2.6.3 Parâmetros Biológicos ... 42

2.7 Autodepuração de corpos d’ água ... 42

2.8 Padrões de qualidade e legislação ... 46

3 MATERIAL E MÉTODOS ... 47

3.1 Descrição da área de estudo ... 47

3.2 Localização dos pontos de amostragem ... 48

3.3 Períodos de Amostragem ... 54

3.4 Dados de Precipitação ... 54

3.5 Dados Hidráulicos ... 56

3.6 Metodologias de coleta de amostras ... 58

3.6.1 Determinação dos Parâmetros Físico-Químicos e Biológicos ... 59

3.7 Aplicação de questionário socioeconômico e ambiental ... 62

3.8 Análise estatística ... 62

3.9 Índice utilizado para a avaliação da qualidade de água ... 64

4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 68

4.1 Caracterização socioeconômico das propriedades ... 68

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4.1.2 Nível de escolaridade ... 68 4.1.3 Renda familiar ... 69 4.2 Caracterização ambiental das propriedades ... 70 4.2.1 Produção vegetal e assistência técnica ... 71 4.2.2 Produção animal ... 72 4.2.3 Fontes e Uso da água ... 74 4.2.4 Destinação do esgoto ... 75 4.2.5 Manejo e conservação do solo ... 77 4.2.6 Resíduos sólidos e orgânicos... 81 4.2.7 Agrotóxicos ... 82 4.3 Qualidade de água ... 84 4.3.1 Temperatura ... 86 4.3.2 Oxigênio dissolvido ... 87 4.3.3 Demanda Bioquímica de Oxigênio – DBO... 91 4.3.4 Turbidez ... 94 4.3.5 Potencial Hidrogeniônico – pH ... 96 4.3.6 Sólidos Totais ... 99 4.3.7 Fósforo Total ... 101 4.3.8 Nitrogênio Total ... 104 4.3.9 Coliformes Fecais ... 107 4.4 Índice da Qualidade da Água – IQA ... 110 4.4.1 IQA da Nascente do Córrego do Ipê (P1) ... 112 4.4.2 IQA da Nascente do Córrego das Lagoas (P2) ... 116 4.4.3 IQA da Foz do Córrego das Lagoas (P3) ... 119 4.4.4 IQA da Foz do Córrego do Ipê (P4) ... 123 4.4.5 IQA da Foz do Córrego Caçula (P5)... 127 4.5 Relação entre os pontos de amostragem ... 130 4.5.1 Análise de Cluster ... 130 4.5.2 Análise de componentes principais (PCA)... 131

5 CONCLUSÃO ... 133

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1 INTRODUÇÃO

O crescimento demográfico e o desenvolvimento socioeconômico são frequentemente acompanhados de aumentos na demanda por água, cuja quantidade e qualidade são de fundamental importância para a saúde e o desenvolvimento de qualquer comunidade (BUENO et al., 2005).

De acordo com Strieder et al. (2006) a utilização da água para determinado propósito não deve prejudicar os diversos usos possíveis, entre os quais figuram as atividades de consumo humano, produção agropecuária, recreativas e a preservação da diversidade biológica. Em consequência, é necessário monitorar os cursos hídricos, a fim de disponibilizar informações que permitam propor medidas de manejo para manter os ambientes aquáticos com qualidade ecológica.

A preocupação com a degradação dos recursos hídricos e as perspectivas de escassez traz à tona a necessidade de uma interpretação eficaz da qualidade das águas. Portanto, é necessário o uso de poucos e significativos parâmetros para diferentes áreas e diversos fins, para avaliar e monitorar, de forma objetiva e adequada, a qualidade das águas. Tal necessidade é um desafio que tem sido enfrentado, na maior parte das vezes, com a otimização do monitoramento e utilização de Índices de Qualidade de Água (IQA), que consiste no emprego de variáveis que se correlacionam com as alterações de origem antrópica ou natural, ocorridas na microbacia (DONADIO et al., 2005).

(24)

(25)

1.1 JUSTIFICATIVA

Como em toda a região Noroeste do Estado de São Paulo, no município de Ilha Solteira também não houve a visão preservacionista dos recursos naturais no desenvolvimento da região, sendo predominante a ocupação desordenada dos solos, inclusive das áreas de proteção dos mananciais, em favor da expansão da fronteira agrícola e da pecuária.

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1.2 OBJETIVOS

1.2.1 Objetivo geral

O objetivo desta pesquisa é avaliar a qualidade da água na microbacia do Córrego Caçula por meio do monitoramento de parâmetros físico-químicos e biológicos, utilizando-se o Índice de Qualidade da Água (IQA) e o seu estado de degradação associado à utilização da área de entorno.

1.2.2 Objetivos específicos

 Determinar o índice da qualidade da água (IQA) no Córrego das Lagoas, Córrego do Ipê e Córrego Caçula localizado na microbacia do Córrego Caçula.

 Verificar, por meio da comparação dos resultados dos parâmetros analisados com os atribuídos pela Resolução nº. 357/2005 do CONAMA, o enquadramento na microbacia do Córrego Caçula e sugerir ações a serem implantadas, para que este corpo de água fique em conformidade com os padrões de qualidade referentes à Classe 2.

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2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Água: Disponibilidade, Usos e Deterioração

A água é o elemento fundamental da vida. Seus múltiplos usos são indispensáveis para as atividades humanas, em que se destacam, entre outros, o abastecimento público e industrial, a irrigação agrícola, a produção de energia elétrica e as atividades de lazer e recreação. A água representa, sobretudo, o principal constituinte de todos os organismos vivos (ALVES, 2008).

Cerca de 70% da superfície da Terra é recoberta por água. No entanto, ressalta-se que a maior parte da água do planeta, aproximadamente 97,5%, é salgada e, portanto, inadequada para uso sem tratamento. A água doce, por sua vez, corresponde a pouco mais de 2,5% do volume total desse recurso, mas apenas uma pequena parcela de 0,5% se apresenta sob forma facilmente utilizável, podendo ser extraída dos rios, lagos e aquíferos (BRAGA et al. 2005).

A água onde é encontrada sob várias formas, é uma das substâncias mais comuns existentes na natureza e constitui-se em um recurso natural renovável, por meio do ciclo hidrológico (BRAGA et al. 2005).

Mesmo com pouca disponibilidade, ou seja, com quantidade e qualidade satisfatórias para atender as necessidades dos seres vivos, segundo Tucci (1997), a água é, sem dúvida, o recurso natural que apresenta os mais variados, legítimos e correntes usos. Entre eles podem-se enumerar os seguintes: abastecimento doméstico e industrial, irrigação, geração de energia elétrica, navegação, assimilação e transporte de poluentes, preservação da flora e fauna, aqüicultura, recreação, dessedentação de animais e harmonia paisagística (TUCCI, 1997; BRAGA et al. 2005).

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o crescimento populacional e, consequentemente, com o intenso uso pelas atividades domésticas, agrícolas e industriais.

Além dos problemas relacionados à quantidade de água disponível, surge uma preocupante problemática relacionada à qualidade da água disponível. De acordo com Alves (2006), na natureza não existe água pura sendo esta encontrada em solução, devido à sua extraordinária capacidade de dissolver quase todos os elementos e compostos químicos. Pode-se dizer então que sua composição reflete as interferências dos fatores naturais e das ações antrópicas, tais como: o clima, a vegetação, a litologia da região, os lançamentos de efluentes, as atividades agrícolas, entre outros (TAVARES, 2006).

O clima influencia na distribuição das chuvas, na temperatura e nos ventos que ocorrem em uma região. Estes fatores levam para a água os componentes da litologia, por meio das frações de solo e rochas. A vegetação, que também depende do clima, pode, por exemplo, alterar a concentração de sólidos presentes na água (BRANCO et al.1991).

O lançamento de efluentes introduz substâncias na massa líquida que podem gerar impactos maiores. Nas atividades agrícolas, a aplicação crescente de fertilizantes à base de nitrogênio, fósforo e potássio, necessários ao aumento de produtividade, além dos defensivos agrícolas, são uma fonte potencial desses elementos para a água (BRANCO et al. 1991).

Conforme Branco et al. (1991) e Lima (2001), as maiores alterações da composição da água se devem, principalmente, às ações humanas. Os rios tornaram-se os maiores depósitos de rejeitos originários dos usos doméstico, industrial e agrícola. Dessa forma, o crescimento da demanda por água tem contribuído para o aumento da concentração de contaminantes nos corpos hídricos. As rotas de contaminação mais significativas se referem aos lançamentos de efluentes, tratados ou não, e o processo de lixiviação do solo.

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são parte dos diagnósticos e de ações corretivas por parte da pesquisa ambiental (BRAGA et al., 2005). Segundo Lima (2001), as consequências e os destinos dos contaminantes no sistema aquático dependem dos processos de transporte, dispersão e transformação que ocorrem dentro do corpo receptor.

2.2 Bacia Hidrográfica

A bacia hidrográfica é o espaço físico de gestão dos diversos usos da água, onde se pode melhor perceber e entender os impactos sobre a quantidade e principalmente a qualidade da água como resultante de fenômenos naturais e da atuação do homem. De maneira geral, pode-se dizer que a qualidade de uma determinada água é função das condições naturais e do uso e ocupação da terra na bacia hidrográfica (VON SPERLING, 2005).

Uma bacia hidrográfica é definida como uma área de captação natural de água precipitada que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída. Pode ser considerada como um sistema físico onde a entrada de água é produto da precipitação e a saída é o volume de água escoada superficialmente, levando-se em consideração as diversas perdas intermediárias como evaporação, transpiração e as perdas por percolação profunda (TUCCI, 1993).

A bacia hidrográfica, como unidade espacial coletora do ônus ecológico, se constitui na unidade mais adequada para o planejamento e gestão dos recursos hídricos. A administração destes recursos torna-se imprescindível e requer fundamentos técnicos, legais e institucionais. Considerando que a água é um bem público, vital, finito e poluível, a outorga e cobrança pelo seu uso são instrumentos legais (PEIXOTO, 2002).

(30)

vazões na rede de drenagem, aos usos dos recursos hídricos e à qualidade da água (PEIXOTO, 2002).

2.3 Influência do uso e ocupação do solo nos recursos hídricos

Os usos e as formas de ocupação da terra são os principais fatores que contribuem para a alteração físico-química nos recursos hídricos, através da disponibilização de resíduos orgânicos e compostos químicos de atividades antrópicas (BRIGANTE, 2002).

Os diversos usos e ocupação do solo nas bacias hidrográficas são distribuídos espacialmente e os impactos sobre os recursos naturais evoluem com o tempo (SANTOS, 2011). Um exemplo é a expansão da cultura da cana-de-açúcar, que, nas últimas décadas, fez com que o uso e ocupação do solo passassem por bruscas mudanças em um curto espaço de tempo.

Com frequência tem-se examinado a relação entre uso da terra e qualidade da água e alguns estudos têm mostrado que o uso da terra tem uma forte influência sobre a qualidade ambiental de uma bacia hidrográfica. Uma das etapas mais importantes na gestão de recursos hídricos é estabelecer os impactos de diferentes usos da terra em bacias hidrográficas. Este tipo de investigação relacionando atributos ambientais pode ser usado para melhor proteger recursos hídricos.

Qualquer tipo de uso da terra na bacia hidrográfica interfere no ciclo hidrográfico, não importando o grau com que esse tipo de uso da terra utiliza ou dependa da água (ROCHA et al.,2000).

(31)

2.4 Qualidade de água

A água é de vital importância para a sobrevivência dos seres vivos, uma vez que está presente na maioria dos processos metabólicos. Além dessa atuação vital, levando-se em conta o ciclo hidrológico, ela interage com todo o ambiente, acumulando as informações dessas interações e, assim, funcionando como indicador ambiental de grande eficiência (OKI, 2002).

A água é uma substância fundamental para os ecossistemas na natureza; é o solvente universal, propiciando a higiene e limpeza dos seres vivos e contribuindo para o processo de absorção dos nutrientes do solo pelos vegetais;

possui elevada tensão superficial, possibilitando a formação da “franja capilar” no

solo e das diferentes formações hídricas atmosféricas; possui alto calor específico, influenciando o clima das regiões, isto é, regiões próximas às massas de água sofrem menos variação de temperatura do ambiente; e, acima de tudo, é um componente fundamental na formação dos seres vivos; no caso do homem, aproximadamente ¾ de sua constituição é de água (OTTONI, 1999).

Na ótica da Engenharia Ambiental, o conceito de qualidade da água é muito mais amplo do que a simples caracterização da água pela fórmula molecular H2O. Isto porque a água, devido às suas propriedades de solvente e à sua

capacidade de transportar partículas, incorpora a si diversas impurezas, as quais definem a sua qualidade (VON SPERLING, 2005).

Quando se utiliza o termo “qualidade da água”, é necessário compreender

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As águas podem ter sua qualidade deteriorada por agentes de origem inorgânica, como metais (chumbo ou mercúrio) e outros compostos inorgânicos, ou os de origem orgânica, como é o caso dos coliformes e de outros compostos provenientes de esgotos domésticos ou industriais. A decomposição natural da matéria orgânica, quando acumulada, pode causar mudanças importantes na concentração de oxigênio e nos valores de pH, com consequências irreparáveis para diversos seres vivos (MULLER, 2001).

A variação da qualidade da água depende do regime hidrológico do rio, como a variação da vazão da água, o número de cheias por ano e sua importância. Durante o período de enchente, a qualidade da água geralmente mostra variações notáveis, devido às diferenças na origem da água: água oriunda de escoamento superficial, subsuperficial e subterrânea. As águas de escoamento superficial geralmente são altamente turvas e carregam grandes quantidades de sólidos suspensos. Águas subsuperficiais carregam carbonos orgânicos dissolvidos e nutrientes, como nitrogênio e fósforo (ALVES, 2006).

O conhecimento da alteração da qualidade da água de um sistema lótico frente às flutuações de vazão é de grande importância, não somente para estações de tratamento, que nos períodos chuvosos tratam água de pior qualidade, mas também para registrar o comportamento de um rio numa determinada época, seja ano ou década, refletindo as condições ambientais de sua bacia hidrográfica. O diagnóstico ambiental utilizando-se parâmetros de qualidade da água de um rio revela a integridade da bacia hidrográfica de origem (FRITZSONS, 2003).

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2.4.1 Monitoramento

O monitoramento ambiental é um instrumento de controle e avaliação, desde que realizado de forma sistemática. Serve para conhecer o estado e as tendências qualitativas e quantitativas dos recursos naturais e as influências exercidas pelas atividades humanas e por fatores naturais sobre o ambiente. Desta forma, subsidia medidas de planejamento, controle, recuperação, preservação e conservação do ambiente em estudo, bem como auxilia na definição das políticas ambientais (ALVES, 2008).

O monitoramento da qualidade da água e o esforço em obter informações quantitativas das suas características físicas, químicas e biológicas da água por meio de amostragem estatística. O tipo de informação procurada depende dos objetivos da rede de monitoramento, e esses objetivos variam desde a detecção

de violações dos padrões de qualidade do corpo d’água, até a determinação das tendências temporais da qualidade da água. Já a rede de monitoramento é definida como sendo a localização espacial dos pontos de amostragem e, portanto, o projeto da rede de monitoramento significa a definição dos pontos de amostragem, da frequência temporal e duração da amostragem e da seleção das variáveis a serem medidas (SANDERS et al., 1983).

A localização das estações de monitoramento na bacia hidrográfica, denominada de macrolocalização, a determinação de frequências de amostragem e a definição das variáveis a serem monitoradas, são tarefas que fazem parte do projeto da rede de monitoramento da qualidade da água. A rede de monitoramento, por sua vez, é parte do sistema de informações sobre qualidade da água, cujo objetivo é a descrição dos fenômenos físicos, químicos e

biológicos relacionados à qualidade do corpo d’água (SOARES, 2003).

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uma metodologia adequada para que se faça a macrolocalização das estações de monitoramento da qualidade da água de forma eficiente, gastando-se o mínimo possível, ou partindo-se de um recurso financeiro previamente disponível, buscando-se qual seria a melhor disposição que se encaixaria nestas condições (SOARES, 2003).

Resumidamente, o monitoramento da qualidade da água visa realizar a medição ou verificação de parâmetros de qualidade e quantidade de água, que pode ser contínua ou periódica, utilizada para acompanhar a evolução das condições da qualidade da água ao longo do tempo. Ele é importante para averiguar as tendências na qualidade do meio aquático, e para observar como este é afetado por contaminantes e/ou atividades antrópicas.

2.4.2 Indicadores

Os rios são sistemas complexos caracterizados como escoadouros naturais das áreas de drenagens adjacentes, que em princípio formam as bacias hídricas. A complexidade destes sistemas lóticos deve-se ao uso da terra, geologia, tamanho e formas das bacias de drenagem, aos processos ecológicos, à conectividade, e às condições climáticas locais (HESPANHOL, 2009).

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Com altas vazões de escoamento, suas variáveis sofrem contínuas alterações em sua bacia de contribuição, tornando o ambiente aquático muito instável, dificultando o estabelecimento de uma única variável como um indicador padrão para qualquer sistema hídrico (HESPANHOL, 2009).

O grau de contaminação das águas é medido por meio de características físicas, químicas e biológicas das impurezas existentes que, por sua vez, são identificadas por parâmetros de qualidade das águas. Os principais parâmetros físico-químicos de qualidade das águas são: cor, turbidez, temperatura, sabor, pH, alcalinidade, dureza, cloretos, ferro, manganês, nitrogênio, fósforo, fluoretos, oxigênio dissolvido, matéria orgânica e micropoluentes orgânicos e inorgânicos (HESPANHOL, 2009). Já os biológicos estão ligados à presença de microrganismos, como coliformes fecais ou algas (OTSUSCHI, 2000).

2.4.3 Índices

O objetivo de se determinar um índice de qualidade das águas é comunicar a qualidade de um determinado corpo hídrico aos atores institucionais de uma bacia hidrográfica, sejam eles a população, as prefeituras, os órgãos de controle ambiental, os comitês das bacias hidrográficas, as organizações não-governamentais, entre outros. Desse modo, o índice de qualidade das águas colabora na construção de um sistema de suporte à tomada de decisão e ações sobre uma bacia hidrográfica (HESPANHOL, 2009; SILVA; JARDIM, 2006).

Para uma interpretação ecológica da qualidade das águas superficiais e/ou para estabelecer um sistema de monitoramento, é necessário a utilização de métodos simples e que deem informações objetivas e interpretáveis, partindo para critérios próprios que considerem as características peculiares dos recursos hídricos (TOLEDO; NICOLELLA, 2002).

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acompanhar, por meio de informações resumidas, a possível deterioração dos recursos hídricos ao longo da bacia hidrográfica ou ao longo do tempo.

Cada sistema lótico possui características próprias, o que torna difícil estabelecer uma única variável como indicador padrão para qualquer sistema hídrico; por este motivo, em trabalhos de campo, o ideal é a obtenção de índices de qualidade das águas que reflitam resumidamente e objetivamente as suas alterações, com ênfase para as intervenções humanas, como uso agrícola, urbano e industrial (HESPANHOL, 2009).

A necessidade de integração da sociedade nos processos de gestão ambiental exige a apresentação de informações básicas, de forma objetiva e de fácil assimilação para uma efetiva atuação nos processos decisórios (PELAÉZ-RODRIGUES et al., 2000). Neste sentido, o índice de qualidade da água é um número simples que expressa a qualidade geral da água em certo local e tempo, baseado em vários parâmetros de qualidade da água. O objetivo de um índice é transformar os complexos dados de qualidade da água em informação que pode facilmente ser entendida e utilizada pela população.

Vários são os índices de qualidade das águas existentes na literatura: IPMCA - Índice para a preservação da vida aquática, IET - Índice para avaliação do Estado Trófico, IT - Índice de Toxidez, IAP - Abastecimento público, IVA - Índice de Proteção à vida aquática, IQA - Índice de Qualidade das águas brutas, entre outros (Ver Anexo II). Alguns deles são utilizados de forma regular para controle da qualidade da água em países como EUA, Brasil, Inglaterra, Escócia e Polônia. Dentre esses índices, destaca-se o IQA desenvolvido pela National Sanitation Foundation (NSF) dos Estados Unidos da América. Embora o IQA tenha sido elaborado para condições regionais do hemisfério norte, no Brasil ele tem sido

aplicado com índice geral de qualidade das águas em corpos d’água

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2.5 Índice de Qualidade da Água (IQA)

Para o público em geral, a informação dos valores de concentrações de poluentes nos corpos de água tem pouco significado, devido às técnicas envolvidas na interpretação dos resultados. Por esse motivo, tem-se adotado na divulgação para o público, Índices de Qualidade das Águas (IQA) que retratam, através de um índice global, a qualidade das águas em um determinado ponto de monitoramento (VON SPERLING, 2007).

A criação do IQA baseou-se numa pesquisa de opinião junto a especialistas em qualidade de águas, que indicaram os parâmetros a serem avaliados, o peso relativo dos mesmos e a condição com que se apresenta cada parâmetro, segundo uma escala de valores. Dos 35 parâmetros indicadores de qualidade de água inicialmente propostos, somente 09 (nove) foram selecionados, que incorporam os parâmetros considerados relevantes para a avaliação da qualidade das águas: temperatura, pH, oxigênio dissolvido (OD), DBO, coliformes termotolerantes (E. coli), nitrogênio total, fósforo, sólidos (resíduos) totais e

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2.6 Parâmetros para análise de água

2.6.1 Parâmetros Físicos

Turbidez

A turbidez representa o grau de interferência da passagem da luz através da água, causada por partículas insolúveis de solo, matéria orgânica, microorganismos e outros materiais, que desviam e/ou absorvem os raios luminosos que penetram na água, conferindo uma aparência turva à mesma. As partículas de turbidez, além de diminuírem a claridade e reduzirem a transmissão da luz na água, podem provocar o sabor e o odor da mesma, uma vez que

“transportam matéria orgânica adsorvida” (POLETO, 2003).

A turbidez é agravada pela presença de sólidos em suspensão na água, como argila, silte, substâncias orgânicas finamente divididas, organismos microscópicos e outras partículas provenientes de despejos domésticos e industriais. Por ser de origem natural, não traz inconvenientes sanitários diretos, mas é esteticamente desagradável na água potável, e os sólidos em suspensão podem servir de abrigo para microrganismos patogênicos. É utilizada como parâmetro na caracterização de águas de abastecimento brutas e tratadas e no controle da operação das estações de tratamento de água (VON SPERLING, 2005).

A principal consequência da alteração da turbidez num corpo d’água é a

redução da penetração da luz solar e consequente diminuição da taxa fotossintética, prejudicando a oxigenação do meio, principalmente em águas paradas ou mesmo em rios de baixa turbulência (BRANCO, 1986).

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Temperatura

A temperatura possui duas origens, quando relacionada como parâmetro de caracterização das águas. A primeira é a origem natural, e está relacionada à transferência de calor por radiação, condução e convecção entre a atmosfera e o solo, a segunda é a origem antropogênica relacionada com águas de torres de resfriamento e despejos industriais (ALVES, 2006).

A importância da temperatura como parâmetro de qualidade da água é que as elevações da temperatura aumentam as taxas das reações químicas e biológicas, diminuem a solubilidade dos gases (Ex: oxigênio dissolvido) e aumentam a taxa de transferência dos mesmos, o que pode gerar mau cheiro, no caso da liberação de gases com odores desagradáveis (VON SPERLING, 2005).

2.6.2 Parâmetros Químicos

Potencial hidrogeniônico

O potencial hidrogeniônico (pH) representa a concentração de íons hidrogênio numa solução, dando uma indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou alcalinidade da água. O seu efeito indireto é muito importante, podendo em determinadas condições de pH, contribuir para a precipitação de elementos químicos tóxicos como metais pesados e, em outras condições, exercer efeito sobre a solubilidade de nutrientes (COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL- CETESB, 2008).

A faixa de pH é de 0 a 14. O pH da grande maioria dos corpos d’água varia

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atmosfera, oxidação da matéria orgânica e fotossíntese. Pode ter origem antropogênica, através de despejos domésticos (oxidação da matéria orgânica) e despejos industriais (ex.: lavagem ácida de tanques) (VON SPERLING, 2005).

Nitrogênio

O nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações em lagos e represas, pode conduzir a um crescimento exagerado desses organismos (processo denominado eutrofização). O nitrogênio, nos processos bioquímicos de conversão da amônia a nitrito e deste a nitrato, implica no consumo de oxigênio dissolvido do meio (o que pode afetar a vida aquática) (VON SPERLING, 2005).

O nitrogênio pode ser encontrado na água nas formas de nitrogênio orgânico, amoniacal, nitrito e nitrato. As duas primeiras chamam-se formas reduzidas, e as duas últimas, formas oxidadas (HESPANHOL, 2009).

O principal problema relacionado com altas concentrações de nitrogênio é a eutrofização. Esse elemento é indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações em lagos e represas, principalmente, pode conduzir a um crescimento exagerado desses organismos, causando

interferências aos usos desejáveis do corpo d’água (VON SPERLING, 2005),

gerando problemas como gosto e odor, redução de oxigênio e transparência,

declínio da pesca, mortandade de peixes, obstrução de cursos d’água e efeitos

tóxicos sobre animais e seres humanos.

Segundo Von Sperling (2005) outros fatores mostram a importância de se quantificar a concentração dos compostos nitrogenados:

 O nitrogênio na forma de nitrato está associado a doenças como a metahemoglobinemia (síndrome do bebê azul);

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 Nitrogênio na forma de amônia livre é tóxico aos peixes;

 Nitrogênio é um elemento indispensável para o crescimento dos microrganismos responsáveis pelo tratamento de esgotos;

 Os processos de conversão do nitrogênio têm implicações na operação das estações de tratamento de esgotos.

Fósforo

O fósforo na água apresenta-se principalmente nas formas de ortofosfato, polifosfato e fósforo orgânico. Os ortofosfatos são diretamente disponíveis para o metabolismo biológico sem necessidade de conversões a formas mais simples. Os polifosfatos são moléculas mais complexas com dois ou mais átomos de fósforo. O fósforo orgânico é normalmente de menor importância. Conforme Von Sperling (2005), o fósforo não apresenta problemas de ordem sanitária nas águas de abastecimento.

Por ser um elemento indispensável para o crescimento de algas, quando em elevadas concentrações pode conduzir a um crescimento exagerado desses organismos, levando à eutrofização das águas naturais (CETESB, 2008).

Pode ter origem natural, sendo proveniente da dissolução de compostos do solo e da decomposição da matéria orgânica, e origem antropogênica, quando for proveniente de despejos domésticos, despejo industrial, detergentes, excrementos de animais, inseticidas e pesticidas.

Oxigênio Dissolvido

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naturais, bem como na composição de índices de qualidade de águas (IQAs). No IQA utilizado no Estado de São Paulo pela CETESB, a concentração de oxigênio dissolvido é um parâmetro que recebe uma das maiores ponderações.

Dependendo da magnitude deste fenômeno, podem vir a morrer diversos seres aquáticos, inclusive os peixes. Caso o oxigênio seja totalmente consumido, tem-se a condição anaeróbia, com geração de maus odores. É o principal parâmetro de caracterização dos efeitos da poluição das águas por despejos orgânicos (VON SPERLING, 2005).

Sólidos

Para os recursos hídricos, os sólidos podem causar danos aos peixes e à vida aquática. Eles podem se depositar no leito do rio, destruindo organismos que fornecem alimentos, ou também danificar os leitos de desova de peixes. Os sólidos podem reter bactérias e resíduos orgânicos no fundo dos rios, promovendo decomposição anaeróbia (CETESB, 2008).

Todos os contaminantes da água, com exceção dos gases dissolvidos, contribuem para a carga de sólidos. Por esta razão, os sólidos são analisados separadamente, antes de se apresentar os vários parâmetros de qualidade da água. Simplificadamente, os sólidos podem ser classificados de acordo com as suas características físicas, em sólidos em suspensão, coloidais ou dissolvidos, ou pelas suas características químicas, em sólidos orgânicos ou inorgânicos, os quais juntos formam os sólidos totais (VON SPERLING, 2005).

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Entretanto, a American Public Health Association- APHA (1998) salienta que as determinações de sólidos fixos e voláteis não se distinguem exatamente entre materiais orgânicos e inorgânicos porque a perda de peso pelo aquecimento não se limita ao material orgânico, incluindo, também, perda por decomposição ou volatilização de alguns sais minerais como: carbonatos, cloretos, sulfatos, sais de amônio, entre outros.

Matéria Orgânica

A matéria orgânica presente nos corpos d’água e nos esgotos é uma

característica de primordial importância, sendo a causadora do principal problema de poluição das águas: o consumo do oxigênio dissolvido pelos microrganismos nos seus processos metabólicos de utilização e estabilização da matéria orgânica (VON SPERLING, 2005).

Utilizam-se normalmente métodos indiretos para a quantificação da matéria orgânica ou do seu potencial poluidor. Nesta linha, existem duas principais categorias de medição: a medição de consumo de oxigênio, por meio da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) ou da Demanda química de oxigênio (DQO) e a medição de carbono orgânico total (COT). A DBO é o parâmetro tradicionalmente mais utilizado (VON SPERLING, 2005).

Em águas naturais, a DBO representa a demanda potencial de oxigênio dissolvido que poderá ocorrer devido à estabilização dos compostos orgânicos biodegradáveis, o que poderá reduzir os níveis de oxigênio nas águas abaixo dos exigidos pela vida aquática. É um parâmetro imprescindível nos estudos de

autodepuração dos cursos d’água e composição dos índices de qualidade dos

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2.6.3 Parâmetros Biológicos

Coliformes

São indicadores da presença de microrganismos patogênicos na água, sendo que a presença das bactérias coliformes fecais na água de um rio significa que esse rio recebeu matérias fecais ou esgotos. Assim, se a água recebe fezes, ela pode muito bem estar recebendo micróbios patogênicos. Por isso, a presença de coliformes fecais na água indica a possível presença de seres patogênicos, causadores de doenças (POLETO, 2003).

Segundo Von Sperling (2005), a detecção dos agentes patogênicos, principalmente bactérias, protozoários e vírus em uma amostra d’água é

extremamente difícil em razão das suas baixas concentrações, fazendo com que a sua detecção por meio de exames laboratoriais seja de grande dificuldade.

Tal dificuldade é superada por meio do chamado estudo dos organismos indicadores de contaminação fecal, onde os organismos mais comumente utilizados com tal finalidade são as bactérias do grupo coliforme. A determinação da concentração de coliformes assume importância como parâmetro indicador da possibilidade da existência de microorganismos patogênicos, responsáveis pela transmissão de doenças de veiculação hídrica (CETESB, 2008).

2.7 Autodepuração de corpos d’ água

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No processo de autodepuração as transformações cíclicas e a decomposição biológica da matéria orgânica dos esgotos continuam nas águas receptoras, fenômenos esses que aliados à ação de agentes naturais físicos, químicos e biológicos, fazem com que as águas retomem as características anteriores à poluição (HESPANHOL, 2009).

Processos naturais, como a dispersão de poluentes na água, dependem essencialmente do escoamento ou da hidrodinâmica da corrente. Porém, o próprio escoamento é dependente de fatores externos a ele, como características fisiográficas, metereológicas, físicoquímicas, antrópicas, biológicas, entre outras (CUNHA et al. 2004).

Pode-se dizer que a capacidade de dispersão, diluição ou autodepuração de cada corpo de água corrente é uma característica particular e, em seu próprio contexto, altamente variável. Daí decorre a dificuldade de se estudar características generalizadoras desses processos.

Dentro de um enfoque prático, deve-se considerar que uma água esteja depurada quando as suas características não mais sejam conflitantes com a sua

utilização prevista em cada trecho do curso d’água. Isto porque não existe uma

depuração absoluta: o ecossistema atinge novamente o equilíbrio, mas em condições diferentes das anteriores, devido ao incremento da concentração de certos produtos e subprodutos da decomposição. Em decorrência destes compostos, a comunidade aquática se apresenta de uma forma diferente, ainda que em novo equilíbrio (VON SPERLING, 2005).

O oxigênio dissolvido tem sido utilizado tradicionalmente para a determinação

do grau de poluição e de autodepuração em cursos d’água, sendo seu teor

expresso em concentrações, quantificáveis e passíveis de modelagem matemática (VON SPERLING, 2005).

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decomposição ativa (3), a de recuperação (4) e a de águas limpas (1). Deve-se ressaltar que, à montante do lançamento dos despejos, tem-se a zona de águas limpas, caracterizada pelo seu equilíbrio ecológico e elevada qualidade da água. As Figuras 1, 2 e 3 apresentam o perfil dos três principais parâmetros ao longo das quatro zonas de autodepuração.

Figura 1 - Perfil esquemático da concentração de oxigênio dissolvido no curso d’água.

Fonte: Von Sperling (2005).

Figura 2 - Perfil esquem_{ático da concentração da matéria orgânica no curso d’água.}

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Figura 3 - Perfil esquemático da concentração de bactérias no curso d’água.

Fonte: Von Sperling (2005).

Zona de degradação: tem início logo após o lançamento das águas residuárias

no corpo d’água. Apresenta alta concentração de matéria orgânica, que gera a

proliferação dos microrganismos aeróbios, que consomem o teor de oxigênio dissolvido, ainda suficiente à sobrevivência desses. No entanto, a concentração de oxigênio decresce rapidamente com o tempo, perturbando o ecossistema e provocando a sedimentação de material sólido, levando, inclusive, à formação de bancos de lodo (VON SPERLING, 2005).

Zona de decomposição ativa: ocorre quando há decomposição de matéria orgânica, ou seja, quando o ecossistema começa a se organizar. Nessa fase, a coloração da água é intensa, com lodo escuro no fundo. Devido à redução de alimento, a concentração de oxigênio dissolvido atinge o mínimo, reduzindo, assim, o número de bactérias decompositoras. Há predominância de nitrogênio na forma de amônia, provocando odores desagradáveis (VON SPERLING, 2005).

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Zona de águas limpas: as águas voltam a atingir as condições normais anteriores à poluição, pelo menos no que se diz respeito ao oxigênio dissolvido, à matéria orgânica e aos teores de bactérias e, provavelmente de organismos patogênicos. A aparência da água encontra-se similar àquela anterior à ocorrência da poluição. Algumas características indicam mudanças permanentes na qualidade da água, como o aumento nos compostos inorgânicos, como nitratos, fosfatos e sais dissolvidos, podendo resultar na intensa proliferação de algas (VON SPERLING, 2005).

2.8 Padrões de qualidade e legislação

Os padrões de qualidade de água são utilizados para regulamentar os níveis de qualidade a serem mantidos em um corpo de água, dependendo do uso a que ele está destinado. A utilização de padrões de qualidade atende a dois propósitos: primeiro manter a qualidade do curso da água ou definir a meta a ser atingida e, segundo ser a base para definir os níveis de tratamento a serem adotados na bacia, de modo que os efluentes lançados não alterem as características do curso de água estabelecido pelo padrão (PORTO et al., 1991).

Devemos lembrar que as normas e os padrões de qualidade asseguram e protegem a saúde pública e o meio ambiente, disciplinando o uso. Devem atender a prioridades nacionais, fatores econômicos, segurança e saúde com base em conhecimento tecnológico (PIRES, 2004).

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3 MATERIAL E MÉTODOS

3.1 Descrição da área de estudo

Este trabalho foi realizado na Microbacia Hidrográfica do Córrego Caçula, no município de Ilha Solteira, região noroeste do Estado de São Paulo, localizado na

zona 22 K, entre as coordenadas geográficas 20°24’44,8’’S e 51°17’06,5’’O e 20°30’16,4’’S e 51°22’16,2’’O Datum SIRGAS 2000 com altitude entre 290 a 370 metros acima do nível do mar.

A área escolhida para o desenvolvimento deste trabalho abrange aproximadamente 5.096,46 hectares. Esta microbacia engloba uma porção urbana (Bairro Jardim Aeroporto), uma porção periurbana (chácaras), localizada no Bairro do Ipê, abrigando uma das nascentes do Córrego do Ipê, afluente do Córrego Caçula e uma porção rural, localizada na propriedade da Gleba A do Bairro Cinturão Verde, Assentamento Estrela da Ilha, além de grandes propriedades (Fazendas Lagoinha, Bacuri, Santa Pedrina, Caçula, Stª Edwirges e Santa Maria II) que rodeiam o núcleo urbano. As distâncias entre estas propriedades e os núcleos urbanos variam de 1 a 20 km em média.

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Figura 4 - Mapa da microbacia do córrego Caçula, localizada no município de Ilha Solteira.

Fonte: Google Earth (2011).

3.2 Localização dos pontos de amostragem

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A Tabela 1 localiza os pontos de amostragem na Microbacia do Córrego Caçula.

Tabela 1- Pontos de amostragem, coordenadas geográficas, altitude e uso predominante do solo.

Figura 5 - Mapa da microbacia do córrego Caçula com os respectivos pontos de monitoramento.

1 20° 27’ 25.4” 51° 18' 33.7" 366 Nascente do Córrego do Ipê Agrícola e Urbano

2 20° 29' 31.0" 51° 17' 17.4" 365 Nascente do Córrego da Lagoa Agrícola

3 20° 27' 05.3" 51° 21' 45.8" 288 Foz do Córrego da Lagoa Agrícola

4 20° 27' 05.2" 51° 21' 46.8" 289 Foz do Córrego do Ipê Agrícola e Urbano

5 20° 27' 08.9" 51° 21' 53,4" 285 Foz do Córrego Caçula Agrícola e Pecuária

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Ponto 1

O primeiro ponto de monitoramento consiste na nascente do Córrego do Ipê localizado aproximadamente 6,18 quilômetros de distância da sua foz, com

posicionamento geográfico 20° 27’ 25.4” S e 51°18’ 33.7” O e 366 metros acima do

nível do mar (Figura 6). O local de monitoramento consiste na nascente, onde forma um represamento, sendo a montante parcialmente composto por mata ciliar, seguido da cultura da cana-de-açúcar e aglomerado de lotes rurais (Figura 6).

Figura 6 - Vista parcial da nascente do Córrego do Ipê, Ilha Solteira, 2012

Fonte: Dados do próprio autor

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Ponto 2

O segundo ponto de monitoramento consiste na nascente do Córrego das Lagoas (Figura 7), localizado aproximadamente 11,87 quilômetros de distância da sua foz, com as coordenadas geográficas 20° 29' 31.0"S e 51° 17' 17.4" O e 365 metros acima do nível do mar.

Figura 7 - Vista parcial da nascente do Córrego das Lagoas, Ilha Solteira, 2012

Este local é caracterizado pela ausência de matas ciliares e pelo leito raso e alargado, quase todo ocupado por macrófitas aquáticas. As avaliações neste ponto também se restringiram somente às análises de água, não sendo possível, devido às características da calha, medir a vazão.

Ponto 3

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distância da foz do Córrego Caçula (P5). Apresenta reduzidas áreas de preservação permanente e consequentemente proliferação da taboa (Thypa sp.) e aguapés

(Figura 8).

Figura 8 - Vista parcial da foz do Córrego das Lagoas, Ilha Solteira, 2012

Ponto 4

O quarto ponto de monitoramento esta localizado em propriedade rural aproximadamente 1,56 quilômetros de distância da foz do Córrego Caçula (P5). Sua

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Figura 9 - Vista parcial da foz do Córrego do Ipê, Ilha Solteira, 2012

Ponto 5

O quinto e último ponto de monitoramento está localizado na Foz do Córrego Caçula, que deságua na margem esquerda do rio Paraná. O local de monitoramento possui as coordenadas 20° 27' 08.9" S e 51° 21' 53, 4" O e 285 metros acima do nível do mar (Figura 10).

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3.3 Períodos de Amostragem

Os trabalhos de coleta de amostras, para avaliação da qualidade das águas na microbacia do Córrego Caçula tiveram início em maio de 2012 e seu término em abril de 2013, compreendendo as estações sazonais (seca e chuvosa), num período de um ano.

As análises dos parâmetros físico-químicos e biológicos foram realizadas mensalmente, totalizando 12 campanhas.

3.4 Dados de Precipitação

De acordo com a classificação climática de Köppen, Ilha Solteira caracteriza-se como Aw, tropical úmido, com inverno caracteriza-seco e ameno e verão quente e chuvoso (ROLIM et al. 2007). Para a caracterização climática do município de Ilha Solteira foram obtidos dados da Estação Agrometeorológica operada pela Área de Hidráulica e Irrigação UNESP/Ilha Solteira.

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Tabela 2 - Precipitação total, valor mínimo e máximo em (mm) ocorrida no período de amostragem de água na Microbacia Hidrográfica do Córrego Caçula, município de Ilha Solteira-SP, no período de maio/2012 a abril/2013.

A análise da série histórica das precipitações (em milímetros) ocorridas no dia da coleta e nos três dias anteriores está apresentada na Tabela 3.

Tabela 3 - Série histórica das precipitações (mm) ocorridas no dia da coleta e nos três dias anteriores.

Legenda: P0 – precipitações ocorridas nas datas de amostragens, P1 – precipitações ocorridas no dia anterior às amostragens, P2 – precipitações ocorridas no segundo dia anterior às amostragens; e P3 – precipitações ocorridas no terceiro dia anterior às amostragens.

MESES PREC.TOTAL

(mm)

VALOR MÍNIMO

(mm)

VALOR MÁXIMO

(mm)

Maio 27 0 17

Junho 159,5 0 69,3

Julho 3,9 0 3,6

Agosto 0 0 0

Setembro 64,3 0 24,1

Outubro 17,6 0 9,7