UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA HIDRÁULICA E AMBIENTAL MESTRADO EM ENGENHARIA CIVIL-SANEAMENTO AMBIENTAL
MIGUEL PAULO RODRIGUES NETO
ESTUDO DA QUALIDADE DE ÁGUAS DE POÇOS NO IGUAPE-CE
MIGUEL PAULO RODRIGUES NETO
ESTUDO DA QUALIDADE DE ÁGUAS DE POÇOS NO IGUAPE-CE
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Engenharia Civil. Área de concentração: Saneamento Ambiental
Orientador: Prof. Dr. Ronaldo Ferreira do Nascimento.
MIGUEL PAULO RODRIGUES NETO
ESTUDO DA QUALIDADE DE ÁGUAS DE POÇOS NO IGUAPE-CE
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Engenharia Civil. Área de concentração: Saneamento Ambiental
Aprovada em: 05 / 06 / 2014 .
BANCA EXAMINADORA
____________________________________________________ Prof. Dr. Ronaldo Ferreira do Nascimento (Orientador)
Universidade Federal do Ceará (UFC)
____________________________________________________ Prof.ª Drª. Marisete Dantas de Aquino
Universidade Federal do Ceará (UFC)
____________________________________________________ Prof.ª Drª. Helena Becker
AGRADECIMENTOS
À Universidade Federal do Ceará, que me proporcionou desde a minha graduação até a conclusão do mestrado oportunidade de conhecimento científico e crescimento profissional.
Ao CNPq, pelo apoio financeiro com a manutenção da bolsa de estudos.
Ao Prof. Dr. Ronaldo Ferreira do Nascimento, pela orientação e paciência ao longo desses anos de pós-graduação.
Aos demais membros da Banca examinadora Profª Drª. Marisete Dantas de Aquino e Profª Drª. Helena Becker, pela colaboração e pelas valiosas sugestões.
Aos membros do Laboratório Núcleo de Águas e do Laboratório de Química Ambiental, pelas orientações e auxílio durante análises.
A todos da minha família, especialmente meus pais Helda Maria Siqueira e José Flávio Siqueira e minha tia Carmelita Siqueira, pelo apoio durante minha caminhada e suporte incondicional a minha dedicação exclusiva aos estudos.
RESUMO
Segundo a Organização das Nações Unidas (ONU), a meta de um dos Objetivos de Desenvolvimento do Milênio de reduzir pela metade o número de pessoas sem acesso a água potável foi atingido – entretanto, 768 milhões de pessoas ainda não usufruem desse avanço global, especialmente nas áreas rurais. Nesse contexto, a população do Iguape, um distrito do município de Aquiraz-CE, faz parte dessa minoria, carecendo de coleta de esgoto e de abastecimento por rede de distribuição de água. Dessa forma, foi realizado um estudo ao longo do ano de 2013 com o objetivo de verificar se a água dos poços utilizados pela população – principal fonte desse bem – estava de acordo com os parâmetros de potabilidade previstos nas legislações vigentes. Os resultados mostram que diversos poços destinados ao consumo humano têm parâmetros fora dos limites aceitos pelas legislações vigentes – presença de E. Coli, por exemplo. Como referência para esse estudo o Índice de Qualidade do Conselho Canadense de Ministros do Meio Ambiente foi empregado para facilitar a compreensão do conjunto de dados e revelou que dos dez poços monitorados apenas um apresenta água com qualidade classificada como Boa.
ABSTRACT
According to United Nations (UN), the target of the Millennium Development Goals of halving the number of people without access to safe drinking water has been reached - however, 768 million people still don’t enjoy this overall progress, especially in rural areas. In this context, the population of Iguape a district of Aquiraz – CE, a part of this minority , lacking sewage collection and supply for water distribution. Thus, a study was conducted during the year 2013 with the objective of determining whether the water from wells used by the population - the main source of drinking water - was in accordance with the parameters in the potability regulations. The results show that various wells are out of bounds in human consumption parameters - presence of E. Coli, for example. As a reference for this study, the Water Quality Index of the Canadian Council of Ministers of the Environment was used to facilitate understanding of the data set and revealed that of the ten monitored wells only one has water quality rated as Good.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Distribuição de água... 14
Figura 2 – Evolução do número de parâmetros ao longo das legislações... ... 23
Figura 3 – Curva para turbidez no IQANFS... 31
Figura 4 – Localização da área de estudo... 36
Figura 5 – Distribuição geográfica dos poços monitorados... 39
Figura 6 – Precipitação mensal no município de Aquiraz no ano de 2013... 40
Figura 7 – Bica com água do poço 7... 42
Figura 8 – Venda informal de água proveniente do ponto 7... 43
Figura 9 – Depósito de resíduos sólidos próximo ao ponto 3... 44
Figura 10 – Esgoto doméstico à céu aberto... 45
Figura 11 – Teor de alcalinidade (mg /L CaCO3) ... 47
Figura 12 – Teor de cloreto em águas de poços do Iguape ... 49
Figura 13 – Cor em águas de poços do Iguape ... 49
Figura 14 – Dureza em águas de poços do Iguape ... 50
Figura 15 – Nitrito em águas de poços do Iguape ... 50
Figura 16 – Nitrato em águas de poços do Iguape ... 51
Figura 17 – Valores de pH em águas de poços do Iguape ... 51
Figura 18 – Sólidos nas águas de poços no Iguape ... 52
Figura 19 – Turbidez nas águas de poços do Iguape ... 53
Figura 20 – Condutividade das águas dos poços no Iguape ... 53
Figura 21 – Teor de sulfato das águas dos poços no Iguape ... 54
Figura 22 – Índice de Qualidade da Água ... 54
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Parâmetros e pesos finais para determinação do IQANFS... 31
Tabela 2 – Classificação da qualidade da água... 32
Tabela 3 – Localização geográfica dos poços monitorados... 38
Tabela 4 – Parâmetros monitorados e seus métodos ... 41
Tabela 5 – Principais usos dos poços monitorados... 43
Tabela 6 – Parâmetro monitorados e seus respectivos Valores Máximos Permitidos... 46
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
ABAS – Associação Brasileira de Águas Subterrâneas AWWA – American Water Works Association
CETESB – Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental COGERH – Companhia de Gestão de Recursos Hídricos
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística IPEA – Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada IQA – Índice de Qualidade da Água
IQA – Índice de Qualidade de Água
IQACCME – Índice de Qualidade do Canadian Council of Ministers of the Environment
IQANSF – Índice de Qualidade da National Sanitation Foundation
Lanágua – Laboratório Núcleo de Águas LAQA – Laboratório de Química Ambiental MMA – Ministério do Meio Ambiente MS – Ministério da Saúde
OMS – Organização Mundial de Saúde ONU – Organização das Nações Unidas pH – Potencial Hidrogeniônico
PNSB – Pesquisa Nacional de Saneamento Básico
SEMACE – Superintendência Estadual do Meio Ambiente Unicef – Fundo das Nações Unidas para Infância
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO... 13
1.1 Acesso à Água Potável... 13
1.2 Distribuição de Água Subterrânea... 13
1.3 Instrumentos de Gestão... 14
1.3.1 Planos de Recursos Hídricos... 15
1.3.2 Enquadramento em Classes... 15
1.3.3 Outorga de Direito de Uso... 16
1.3.4 Cobrança pelo Uso... 16
1.3.5 Sistema de Informações Sobre Recursos Hídricos... 17
1.4 Monitoramento de Recursos Hídricos... 17
1.5 Objetivos... 18
2. REVISÃO DE LITERATURA... 19
2.1 Contexto Geoambiental e Sistema Lagunar... 21
2.2 Parâmetros de Qualidade... 22
2.2.1 Índice de Alcalinidade em Águas Naturais ... 23
2.2.2 Coliformes Totais e E. Coli... 24
2.2.3 Cloreto... 25
2.2.4 Condutividade... 25
2.2.5 Cor... 26
2.2.6 Dureza... 27
2.2.7 Nitrato e Nitrito... 27
2.2.8 pH... 28
2.2.9 Salinidade... 28
2.2.10 Sólidos... 28
2.2.11 Sulfato... 29
2.2.12 Turbidez... 29
2.3 Índice de Qualidade da Água... 30
2.3.1 Índice de Qualidade da Água - National Sanitation Foundation... 30
2.3.2 Índice de Qualidade da Água – Canadian Council of Ministers os the Environment... 31
2.3.3 Comparação entre IQANFS e IQACCME... 34
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO... 42
4.1 Observações Iniciais ... 42
4.2 Análise de Parâmetros ... 45
4.3 Índice de Qualidade da Água (IQA)... 54
4.3.1 IQACCME de 0 a 44 (Pobre)... 55
4.3.2 IQACCME de 45 a 64 (Marginal)... 56
4.3.3 IQACCME de 65 a 79 (Regular)... 56
4.3.4 IQACCME de 80 a 94 (Bom)... 57
4.3.5 IQACCME das coletas... 57
5. CONCLUSÕES... 59
1. INTRODUÇÃO
1.1 Acesso à Água Potável
A Organização das Nações Unidas (ONU) divulgou por meio do Relatório de Atualização-2013 do Programa de Monitoramento Conjunto para Abastecimento de Água e Saneamento (ONU, 2013), elaborado pela Organização Mundial de Saúde (OMS) e pelo Fundo das Nações Unidas para a Infância (Unicef), que o mundo atingiu a meta de um dos Objetivos de Desenvolvimento do Milênio de reduzir pela metade a proporção de pessoas sem acesso à água potável. No final de 2011, 89% da população global já tinha acesso a fontes melhoradas de água e 55% da população acesso a água potável. Apesar desse avanço em termos globais, o mesmo relatório estimou que 768 milhões de pessoas ainda careciam de acesso a abastecimento de água, sendo 83% delas em áreas rurais. A expectativa é de que até 2015 92% da população mundial seja abastecida por fontes melhoradas de água.
A atual Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB, 2008), realizada pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010), mostra que dos 5564 municípios brasileiros 99,4% deles realizam abastecimento de água por rede geral de distribuição em pelo menos um distrito, um crescimento de 3,5% nessa cobertura se comparado com o PNSB 2000 (IBGE, 2002). No Nordeste brasileiro esse serviço de abastecimento passou de 96,4% dos 1722 municípios em 2000 para 98,8% dos 1772 municípios em 2008. Os dados do IBGE deixam claro que o Brasil conseguiu alcançar a meta de reduzir à metade a proporção da população urbana sem acesso à água potável.
De acordo com Pinheiro, Campo e Studart (2002), apesar de todos os avanços com relação ao abastecimento de água a escassez ainda é a causa de diversos conflitos, especialmente em regiões áridas e semi-áridas. O Relatório Nacional de Acompanhamento dos Objetivos de Desenvolvimento do Milênio, elaborado pelo Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada(IPEA, 2010), revela que nas áreas rurais o percentual de cobertura por rede é inferior ao existente nas áreas urbanas, não alcançando a meta de redução pela metade.
1.2 Distribuição de Água Subterrânea
disponível no planeta 97,5% é salgada e apenas 2,5% é doce (Figura 1, a). Desse 2,5% de água doce 68,9% está indisponível, pois está nas calotas, geleiras e cumes de montanhas e somente 31,1% é água doce no estado líquido (Figura 1, b). Dessa última, 96% é água subterrânea e 4% água superficial (Figura 1, c).
Figura 1 – Distribuição de água
Fonte: próprio autor, 2013.
Entretanto não há uniformidade na distribuição da água pelas regiões do planeta, o que faz com que surjam situações extremamente opostas, tal como ocorre no Brasil, onde alguns estados do Norte e Centro-Oeste têm abundante disponibilidade hídrica per capta anual, tais como Roraima com 1.147.668 m³/hab.ano, Amazonas com 657.160 m³/hab.ano e Pará com 33.542 m³/hab.ano, enquanto no Nordeste temos estados em situação crítica, como, por exemplo, a Paraíba com 1.336 m³/hab.ano e Pernambuco, com 1.187 m³/hab.ano (BORGHETTI, BORGHETTI e ROSA FILHO, 2004).
Com relação à distribuição de água subterrânea a situação é bastante semelhante à citada anteriormente (REBOUÇAS, 1997): existem regiões com grande disponibilidade de água, por exemplo, a que contém o Aqüífero Guarani (na região centro-sudoeste do Brasil) e outras com baixa disponibilidade, tais como regiões com ocorrência de rochas cristalinas, como no Nordeste. De acordo com Rebouças (1997), a reserva subterrânea brasileira é estimada em 112.000 km³, com um volume de recarga de 3.500 km³/ano.
1.3 Instrumentos de Gestão
O aumento na demanda de água e dos seus diversos usos nos fez modificar a visão da mesma como um recurso infinito para um bem com valor econômico que precisa ser gerido
(a) (b)
de forma eficiente para que seja garantido o abastecimento humano, a dessedentação animal, o abastecimento industrial e agrícola, a navegabilidade, a biodegradação de esgotos, dentre outros usos. Através de regulamentos, leis e políticas de gerenciamento, a água passível de uso passou a ser vista com uma nova definição: recurso hídrico (ABAS, 2012). A gestão de recursos hídricos pode ser definida como a forma pela qual se pretende equacionar e resolver as questões de escassez através de integração de procedimentos de planejamento e administração (GOMES, 2009).
Essa nova forma de gerir a água tem um amplo embasamento legal, tanto de leis federais, Lei nº 9.433/97 (BRASIL, 1997), quanto de leis estaduais, Lei 14.844/10 (CEARÁ, 2010), Decreto nº 31.076/12 (CEARÁ, 2012), e tem como um dos principais objetivos assegurar às gerações futuras a disponibilidade de água em padrões de qualidade adequada aos diversos usos. Para tanto, existem diversos instrumentos previstos na Política Nacional de Recursos Hídricos (a Lei nº 9.433/97), tais como: Planos de Recursos Hídricos; Enquadramento em Classes, segundo usos preponderantes; Outorga de Direito de Uso; Cobrança pelo Uso; e o Sistema de Informações Sobre Recursos Hídricos.
1.3.1 Planos de Recursos Hídricos
São planos de longo prazo, compatíveis com o período de implantação de seus programas e projetos, que visam à fundamentação e orientação da Política Nacional de Recursos Hídricos. De acordo com a Lei Federal nº 9.433/97, deve conter o diagnóstico da situação atual dos recursos hídricos; a análise de alternativas de crescimento demográfico e de modificações de ocupação do solo; balanço entre disponibilidade e demanda futura; metas de racionalização de uso; identificação de conflitos; medidas, programas e projetos a serem implantados; prioridades para outorga de direito de uso; critérios para cobrança pelo uso do recurso. Os Planos devem ser elaborados para cada bacia hidrográfica, por Estado e para o País.
1.3.2 Enquadramento em Classes
1.3.3 Outorga de Direito de Uso
É o instrumento pelo qual o Poder Público autoriza o usuário a utilizar as águas de seu domínio. Tem como principal objetivo assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso a mesma. É importante destacar que o usuário não adquire a propriedade da água, pois, segundo o Decreto nº 24.643/34 (BRASIL, 1934) ela é um bem inalienável. Portanto, adquire apenas o direito de uso.
Estão sujeitos a outorga os seguintes usos: derivação ou captação de água para consumo final ou insumo de processo, inclusive para abastecimento público e de aqüífero subterrâneo; lançamento de resíduos líquidos ou gasosos, tratados ou não, com objetivo de diluição, transporte ou disposição final; aproveitamento de potencial hidrelétrico; ou qualquer outro uso que modifique o regime, a qualidade e a quantidade da água existente no corpo hídrico. Não se sujeitam a outorga usos para satisfazer necessidades de pequenos núcleos populacionais no meio rural e derivações, captações, lançamentos e acumulações consideradas insignificantes.
É importante destacar que a outorga está condicionada às prioridades de usos definidas nos Planos de Recursos Hídricos, respeitando o enquadramento definido para o corpo hídrico. Dessa forma, fica demonstrada a interdependência dos diversos instrumentos de gestão.
O prazo máximo para outorga será de 35 anos, mas poderá ser suspensa parcial ou totalmente, em definitivo ou por prazo determinado se não forem cumpridos os termos da outorga; se houver ausência de uso por três anos consecutivos; se houver situação de calamidade – inclusive devido às condições climáticas; necessidade de atender a usos prioritários, de interesse coletivo e sem outra fonte alternativa; para prevenir ou reverter grave degradação ambiental e para manter a navegabilidade de um corpo de água.
1.3.4 Cobrança pelo Uso
1.3.5 Sistema de Informações Sobre Recursos Hídricos
Esse sistema de informações deve ser utilizado para coleta, tratamento, armazenamento e recuperação de informações sobre recursos hídricos e diversos fatores intervenientes na sua gestão. Deve ser descentralizado na obtenção e produção de dados; ter coordenação unificada; e acesso garantido aos dados a todos.
Os principais objetivos são: reunir e divulgar dados qualitativos e quantitativos dos recursos hídricos brasileiros; atualizar as informações sobre disponibilidade e demanda de recursos; e fornecer subsídios para elaboração de Planos de Recursos Hídricos.
1.4 Monitoramento de Recursos Hídricos
Os pesquisadores Porto (1991) e Magalhães (2000) destacam que é necessária uma sólida base de dados para implementação de instrumentos de gestão de água, pois do contrário haveria apenas uma tentativa de gestão de recursos não plenamente conhecidos. Dessa forma, o acompanhamento de informações estratégicas de qualidade da água precisa ser feito para auxiliar as tomadas de decisões e tornar efetivo o gerenciamento desses recursos (COGERH, 2002), o que, segundo Silveira et al (1998 apud MAGALHÃES, 2000), requer o adequado investimento em coleta de dados e informações hidrológicas. Nesse contexto surge o monitoramento de planejamento e o monitoramento de controle, de acordo com os usos a que se destinam os dados (PORTO, 1991). A partir das informações obtidas, é feita uma avaliação dos dados de qualidade da água para avaliar sua adequação aos usos propostos e implementar projetos relativos a eventuais problemas.
Dessa forma, fica demonstrada a relação existente entre os Instrumentos previstos na Política Nacional de Recursos Hídricos e o monitoramento dos mesmos, uma vez que o levantamento de informações – usos, quantidade de usuários e parâmetros físicos, químicos e biológicos – é primordial na tomada de decisões e assegura que os parâmetros de qualidade da água estejam dentro dos limites estabelecidos pelas legislações vigentes segundo seus usos mais restritivos – Resolução nº 357/05 (CONAMA, 2005); Resolução nº 396/08 (CONAMA, 2008); Portaria nº 2.914/11 (MINISTERIO DA SAÚDE, 2011).
1.5 Objetivos
O objetivo geral desse trabalho é realizar um levantamento dos usos preponderantes de poços da região e estudá-los tomando como referencia os Valores Máximos Permitidos de alcalinidade, cloreto, condutividade, cor, dureza, E. Coli, nitrato, nitrito, pH, salinidade, sólidos, sulfato e turbidez previstos na legislação vigente.
Os objetivos específicos são: selecionar os poços que estão sendo utilizados e atendem os requisitos necessários para seus diversos usos; e através de um Índice de Qualidade de Água (IQA) facilitar o reconhecimento do nível de potabilidade dos poços estudados.
Utilizar o índice desenvolvido pelo Canadian Council of Ministers of the Environment (IQACCME) como alternativa ao índice desenvolvido pela National Sanitation
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Estudos científicos que avaliam a qualidade das águas superficiais e subterrâneas demonstram que há uma tendência geral destas terem melhor qualidade do que aquelas (CRUZ, 2001). Entretanto, existem variações sazonais devido à precipitação pluviométrica média mensal que também influenciam em seus parâmetros e, como regra geral, seus valores aumentam no início dos períodos mais secos por causa do rebaixamento dos lençóis freáticos. Devido a sua proximidade a linha equatorial, no Ceará não há quatro estações bem definidas, ocorre somente uma quadra com maiores índices de precipitação pluviométrica mensal (no período de verão, durante o primeiro semestre) e uma quadra com menores índices (no período de inverno, durante o segundo semestre).
É observado que a salinidade das águas de poços aumenta no período seco, especialmente de agosto a dezembro, e que diminui durante o período chuvoso, principalmente nos meses de abril e maio. Leprum (1983) e Cruz (2001), afirmam que, de forma geral, poços têm salinidade média superior a de açudes e de rios. Já Gomes (2009) destacou em sua pesquisa que não haverá diminuição da salinidade mesmo em período chuvoso se houver lixo doméstico ao redor do terreno.
No trabalho desenvolvido por Cruz (2001), a condutividade elétrica não apresentou grandes alterações em águas subterrâneas profundas ao longo das variações sazonais e apresentou valores ligeiramente mais altos dos que águas superficiais. Entretanto, em águas superficiais foi possível observar variações nesse parâmetro, principalmente no período de estiagem. Na pesquisa desenvolvida por Silveira (2009), observou-se que a condutividade elétrica foi mais alta na laguna do Iguape do que no mar. Valores de potencial hidrogeniônico (pH) inferiores a 6,5 podem levar a disponibilização no solo de íons metálicos, tais como ferro, cobre, zinco e manganês. Já a água da laguna apresenta variações de pH de 7,2 a 8,1, devido a influência da intrusão marinha na mesma (SILVEIRA, 2009).
O pesquisador Cruz (2001), em trabalho desenvolvido no distrito de irrigação Jaguaribe-Apodi, revelou que os teores de cloreto da região em estudo foram mais altos em águas subterrâneas, uma vez que poços tiveram concentrações até seis vezes maiores do que a água superficial, atingindo valores de 9 mmol/L em decorrência da rocha em que se encontrava o aqüífero, o que prejudicava a irrigação e inviabilizava o consumo humano.
que também leva a maior presença de carbonatos e bicarbonatos nas águas subterrâneas. O mesmo estudo desenvolvido por Cruz (2001) no distrito de irrigação Jaguaribe-Apodi mostrou que a dureza de águas subterrâneas daquela região pode ser até seis vezes maior do que a encontrada em águas superficiais. Essa observação também ocorreu com relação às concentrações de sulfato e sólidos totais dissolvidos da região estudada.
Cruz (2001) também verificou que as maiores concentrações de E. Coli em águas subterrâneas do distrito de irrigação Jaguaribe-Apodi ocorrem nos meses de março e setembro, período de início e fim de estação seca. Enquanto que no estudo desenvolvido por Silveira (2009) na laguna do Iguape essas variações na concentração de E. Coli não tiveram o mesmo comportamento observado no estudo de águas subterrâneas desenvolvido por Cruz (2001), uma vez que nos diversos pontos monitorados ao longo do período de pesquisa alguns apresentaram maiores valores na concentração de E. Coli durante o período de estiagem e outros apresentaram comportamento contrário.
Nesse contexto, Gomes (2009) realizou um importante estudo comparativo que destaca que há uma pequena quantidade de trabalhos desenvolvidos envolvendo gestão e planejamento de mananciais hídricos subterrâneos se comparado com os de gestão de águas superficiais. Gomes (2009) faz uma sinopse de trabalhos sobre gestão desse recurso em fontes subterrâneas e demonstra o potencial produtivo de aqüíferos, com condições favoráveis e com custos inferiores a captação de águas superficiais. Além disso, indica a necessidade de legislação estadual específica para águas subterrâneas, bem como destaca a importância da gestão integrada de aqüíferos com controle e participação social.
Borges (2004 apud GOMES, 2009), realiza uma análise de custos de captação subterrânea no município de Araguari-MG, que, a semelhança do Iguape, tem abastecimento por poços. Os autores também comparam os custos com outros sistemas de captação e concluíram que a captação subterrânea é um sistema barato e eficiente na região em questão.
Sandro e colaboradores (2009) estudaram a ocupação desordenada das margens da laguna do Iguape. Esses autores observaram, como esperado, que a intensa ocupação, com implantação de casas de moradia e veraneio nas margens da laguna cria uma situação de depósitos de lixo e efluentes domésticos a céu aberto em áreas muito próximas a laguna. Os autores relatam a presença de pequenos lixões domésticos nas margens da laguna.
Entretanto, estudos realizados por Oliveira (2012) e Carneiro e Gonçalves (2012) indicam que essa realidade de encontrada no Iguape de crescimento urbano sem planejamento, especulação imobiliária crescimento populacional e estrutura de saneamento básico frágil é similar a realidade de diversos municípios brasileiros situados na faixa litorânea.
2.1 Contexto Geoambiental e Sistema Lagunar
Segundo Nascimento (2004), as águas subterrâneas ocorrem fundamentalmente em duas áreas hidrogeológicas: Terrenos Cristalinos e Terrenos Sedimentares.
O terreno cristalino possui porosidade quase nula, existente somente em fendas e fraturas, conferindo-lhe permeabilidade extremamente baixa. Devido a isso, são aleatórios, descontínuos e de baixa extensão, com poços de pequena vazão e salinizados devido à baixa circulação e os efeitos climáticos. Essas características atribuem um baixo potencial hidrogeológico para as rochas cristalinas (SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL, 1998).
Por outro lado, as águas subterrâneas da porção sedimentar localizam-se em três sistemas: Dunas, Aluviões e Formações de Barreira. Segundo o Serviço Geológico do Brasil (1998), o município de Aquiraz encontra-se inserido em uma área sedimentar.
A Formação de Barreiras tem como principal característica a expressiva variação de tipos de sedimento, o que gera diferentes características hidrogeológicas e potencialidades diferentes de produtividade de água subterrânea, o que resulta em baixa permeabilidade e lenta transmissão de água, tornando o aqüífero inexpressivo.
Os Aluviões são depósitos areno-argilosos margeando sistemas fluviais no leito e nas áreas de drenagem e que são bastante mutáveis devido à erosão fluvial. Estes se apresentam como uma boa alternativa para manancial, especialmente em regiões predominantemente cristalinas.
As Dunas constituem o sistema com a melhor vocação hidrogeológica, em função de sua natureza e das características sedimentológicas, com aqüíferos ao longo do litoral, paralelo à costa e dispostos sobre sedimentos da Formação de Barreiras ou sobre manchas aluvionares.
concluíram que servem de reservatório de água proveniente das precipitações atmosféricas, formando aqüíferos que originam as bicas da região que são utilizadas como fonte de abastecimento de água.
2.2 Parâmetros de Qualidade
No Brasil os primeiros relatos de preocupação com o abastecimento de água e esgotamento sanitário datam do período da administração de Maurício de Nassau (1636 – 1644), com construção de diques, canais e sistemas de drenagem. Somente com o aumento da população das cidades brasileiras surgiu a necessidade de serviços de saneamento, onde o Estado era responsável pelo abastecimento da água. Com o crescimento da economia de algumas cidades, principalmente as portuárias, como Rio de Janeiro e Santos, essas passaram a ser alvo de reformas sanitárias, onde, dentre outras medidas, eram utilizados tratamentos físico-químicos nas águas de abastecimento (RESENDE; HELLER, 2002).
Com a criação do Código de Águas em 1934 surgem as primeiras normas de aproveitamento de recursos hídricos, especialmente para fins energéticos. Entretanto, não foram abordados aspectos como parâmetros de qualidade da água e monitoramento dos mesmos, pois os principais objetivos do Código foram: substituir legislações já obsoletas na época; definir titularidade sobre esse bem e competências administrativas sobre o mesmo; e regulamentar a indústria hidroelétrica e o aproveitamento de forças hidráulicas.
Em março de 1977 é publicada a Portaria nº 56 do Ministério da Saúde, onde foram estabelecidos pela primeira vez os padrões de potabilidade brasileiros, conferindo ao Ministério da Saúde a competência para legislar sobre o assunto. Diversos parâmetros físicos, químicos e biológicos, até então baseados nas recomendações do Serviço Norte-Americano de Saúde Pública, passaram a ter limites máximos estabelecidos para a realidade nacional. Em 1990 houve uma ampliação dos parâmetros e restrição de alguns limites adotados, o que resultou na Portaria nº 36 do Ministério da Saúde. Após novo processo de revisão com ampla participação de diversos segmentos relacionados ao tema é implantada a Portaria nº 1.469/2000.
Em dezembro de 2011 foi publicada a Portaria nº 2.914 do Ministério da Saúde, onde foram adicionados novos parâmetros e modificados alguns limites dos mesmos. A Figura 02 mostra a evolução no número de parâmetros de cada Portaria, o que demonstra a preocupação com a qualidade da água distribuída para consumo.
Figura 2 – Evolução do número de parâmetros ao longo das legislações
Fonte: próprio autor, 2013.
Com relação à água subterrânea, há a Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente nº 396/2008, que vai ao encontro da Política Nacional de Recursos Hídricos estabelecendo diretrizes para o enquadramento das águas subterrâneas em função dos usos preponderantes, com parâmetros e limites dos mesmos para cada uma das classes – com foco na prevenção e controle da poluição, uma vez que a remediação de corpos subterrâneos é lenta e onerosa.
2.2.1 Índice de Alcalinidade em Águas Naturais
A alcalinidade é uma medida da capacidade de uma amostra de água para se comportar como base nas reações com prótons, ou seja, na prática a alcalinidade é capacidade de um corpo de água de resistir a acidificação quando recebe chuva ácida (ESTEVES, 2011), O índice calculado por químicos analíticos para representar a concentração real em ânions é dada pela equação 1:
O indicador misto é utilizado nas titulações para determinar alcalinidade total e muda de cor em torno de pH =4, indicando pela reação que todo o bicarbonato foi convertido a ácido carbônico.
HCO3-+ H+ H2CO3
Outro índice usado em análise de água é medida do íon carbonato, e hidróxido. Onde a fenolftaleína é usada como parâmetro indicador, mudando de cor em pH 8-10, indicando que todo o carbonato/hidróxido foi convertido a bicarbonato, como mostra as reações:
OH- + H+ H 2O
CO3=+ H+ HCO3
-A alcalinidade é causada principalmente por sais alcalinos de sódio e de cálcio. Os principais constituintes são: bicarbonato (HCO3-), carbonato (CO32-) e hidróxido (OH-). O valor
de pH da amostra determina a presença dessas substância. Se o pH do meio estiver entre 4,4 e 8,3, alcalinidade devido apenas a bicarbonato; entre 8,3 e 9,4, significa a presença de carbonato e bicarbonato; e pH acima de 9,4, a hidróxido e carbonato.
O índice de alcalinidade não apresenta padrão de potabilidade na legislação vigente, entretanto tem forte influência na aceitabilidade da água pela população, pois está relacionado com outras propriedades. Segundo Suetônio (1997), quando presente em concentrações elevadas pode proporcionar sabor desagradável à água e, segundo Libânio (2008), também pode representar processo de decomposição de matéria orgânica, respiração de microorganismos e lançamento de afluentes.
Entretanto, apesar de não haver significado sanitário, as águas naturais encontradas no Brasil apresentam comumente alcalinidade inferior a 100 mg/L de CaCO3.
2.2.2 Coliformes Totais e E. Coli
O grupo das bactérias termotolerantes, também conhecido como Coliformes Fecais, engloba os gêneros Escherichia, Citrobacter Klebsiella e Enterobacter. Essas duas últimas já foram isoladas em meios não poluídos. Dessa forma, Coliformes Fecais engloba gêneros não necessariamente fecais, ao passo que Coliformes Totais é um grupo ainda mais abrangente, pois engloba bactérias aeróbias e anaeróbias capazes de fermentar lactose de 24 a 48 horas à temperaturas de 35 a 37ºC (LIBÂNIO, 2008).
A Portaria 2.914/2011 acompanha a tendência internacional de análise de E. Coli como indicador de contaminação da água com fezes. Para consumo humano os padrões de potabilidade de Coliformes Totais e E. Coli requerem ausência em 100 mL de amostras.
2.2.3 Cloreto
Cloretos provêm geralmente da dissolução de minerais (especialmente salgema, que é uma combinação entre cloreto de sódio, cloreto de potássio e cloreto de magnésio) ou da intrusão de águas do mar, mas também podem vir de contaminação com esgotos domésticos ou industriais. Sua presença é essencial para manutenção do metabolismo de diversos organismos, pois está relacionado com as trocas iônicas para os meios intra e extracelulares (SUETÔNIO, 1997)
Segundo Suetônio (1997), quando o cloreto encontra-se em altas concentrações pode conferir propriedades laxativas a águas e sabor salgado que causa repulsa ao consumidor. Eesteves (2011) afirma que longos períodos sem precipitação pluviométrica aumentam as concentrações de cloreto e carbonatos nas águas, estudos conduzidos pelo referido autor relatam açudes onde a concentração de cloreto chegou a 2.100 mg/L durante períodos de estiagem.
O limite máximo aceitado pela Portaria 2.914/11 do Ministério da Saúde para consumo humano é de 250 mg/L.
2.2.4 Condutividade
Esse parâmetro não integra o padrão de potabilidade nacional, mas, segundo Libânio (2008), indica eventuais lançamentos de efluentes por estar relacionado à concentração de sólidos dissolvidos. A determinação da condutividade fornece informações sobre a magnitude da concentração iônica, de produção primária e de decomposição. Fornece também informações geoquímicas sobre os afluentes do corpo principal. Águas naturais apresentam condutividade abaixo de 100 µS/cm, mas podem atingir valores mais elevados, como 1000 µS/cm, se o corpo for receptor de efluentes domésticos e industriais.
A condutividade elétrica também pode ser utilizada para caracterizar a intrusão salina em corpos costeiros. Libânio (2008) cita estudos desenvolvidos em duas lagoas costeiras onde a condutividade verificada foi de 14.300 µS/cm em uma e de 16.100 µS/cm em outra indicando a intrusão de água do mar nos corpos hídricos.
2.2.5 Cor
O fenômeno que confere cor a um corpo hídrico ocorre devido à reflexão da luz em partículas coloidais inferiores a 1µm e geralmente de origem orgânica. A presença de compostos de ferro e manganês também resulta em coloração da água, principalmente em águas subterrâneas. A decomposição de matéria orgânica de origem vegetal (substâncias húmicas), os produtos do metabolismo de microorganismos e os efluentes domésticos e industriais são os principais agentes que conferem cor a água.
O parâmetro cor se divide em cor aparente e cor verdadeira. A cor aparente considera as partículas suspensas, enquanto que a cor verdadeira só é determinada após filtração ou centrifugação da amostra para remover as partículas em suspensão. Sendo assim, a cor verdadeira é um forte indicador da concentração de matéria orgânica em águas. Águas com grandes concentrações de matéria orgânica submetidas a processos de cloração podem formar substâncias carcinogênicas durante o procedimento, tais como trihalometanos (clorofórmio, diclorobromometano, dibromoclorometano e bromofórmioclorofórmio).
2.2.6 Dureza
Resulta da presença de cátions multivalentes, principalmente cálcio e magnésio, e em menor quantidade alumínio, ferro, manganês e estrôncio. Origina-se pela dissolução de rochas calcárias ricas em cálcio e magnésio e pelo lançamento de efluentes. Águas superficiais têm valores de dureza comumente abaixo de 100 mg/L de CaCO3, já águas subterrâneas têm valores
mais elevados.
Dureza em concentrações elevadas pode causar sabor desagradável e efeito laxativo, reduzir a formação de espumas (com conseqüente aumento no consumo de sabão) e provocar incrustações em tubulações e equipamentos (SUETÔNIO, 1997).
Segundo Suetônio (1997), águas podem ser classificadas como mole (dureza inferior a 50 mg/L de CaCO3), moderada (dureza entre 50 e 150 mg/L de CaCO3), dura (entre 150 e 300
mg/L de CaCO3) e muito dura (superior a 300 mg/L de CaCO3).
A Portaria 2.914/2011 aceita valores máximos de 500 mg/L de CaCO3 para consumo
humano. Há uma tendência da população de rejeitar águas com dureza superior a 100 mg/L de CaCO3.
2.2.7 Nitrato e Nitrito
O nitrogênio é essencial para o metabolismo e desenvolvimento celular, compondo proteínas, peptídeos e aminoácidos. Pode estar presente nas formas molecular (N2), nitrato
(NO3-), nitrito (NO2-), amônia (NH3), amônio (NH4+), óxido nitroso (N2O) e orgânicas.
O nitrato é formado por reações de oxidação normalmente associadas à ação de nitrobactérias, em condições anaeróbias indica poluição por esgoto doméstico. O nitrito é a forma intermediária e instável da oxidação do amônio. Bactérias nitrificantes oxidam a amônia a nitrito e a nitrato. Essas substâncias podem tem origem natural, como de proteínas, clorofila e diversos compostos orgânicos, ou serem provenientes de esgotos industriais e residenciais ou de fertilizantes.
2.2.8 pH
O potencial hidrogeniônico representa o equilíbrio entre íons H+ e OH-, ou seja: a intensidade das condições ácidas e alcalinas do meio. Sua escala antilogarítmica varia de 0 a 14, onde valores inferiores a 7 indicam um meio ácido; valor igual a 7, meio neutro; e valores superiores a 7, meio alcalino.
É um parâmetro de grande importância na rotina laboratorial, em estudos de sistemas aquáticos, sobretudo em diversos processos e operações industriais. O pH de um corpo hídrico pode ter origem natural ou ser modificado por introdução de resíduos.
O padrão de potabilidade estabelece uma faixa de 6,0 a 9,5 para o pH de água para consumo, enquanto que para a manutenção da vida aquática autores recomendem uma faixa de 6,0 a 9,0 ( SUETÔNIO, 1997; LIBÂNIO, 2008).
2.2.9 Salinidade
Esse parâmetro expressa a quantidade de sais minerais dissolvidos na amostra de água, correspondendo ao peso em gramas dos sais presentes em 1000g de água. Segundo Esteves (2011), os principais cátions responsáveis pela salinidade em água são: cálcio, magnésio, sódio e potássio; e os principais ânions são: bicarbonato, cloreto, nitrato e sulfato. A forma mais comum de se determinar a salinidade é através de fatores de correção aplicados a condutividade, expressos em unidades de peso por volume. Por exemplo, a salinidade da água do mar varia de 33 a 37‰ , ou 37 x 10-3.
As principais fontes de salinidade em água são a composição da própria rocha e da bacia de drenagem; precipitações atmosféricas; influência marinha através do lençol freático e aerossol marinho; e balanço entre evaporação e transpiração.
Segundo a Resolução nº 357/05 do CONAMA, as águas podem ser classificadas em três grupos em função da salinidade das mesmas. Água doce, salinidade igual ou inferior a 0,5‰; água salobra, salinidade superior a 0,5‰ e inferior a 30 ‰; e água salina, igual ou superior a 30‰.
2.2.10 Sólidos
dissolvidos e sólidos suspensos. Os sólidos totais dissolvidos correspondem a todos os sais presentes na água e todos os componentes não iônicos, havendo uma correlação entre a condutividade e esse parâmetro. O conteúdo é obtido filtrando uma amostra, evaporando o filtro e medindo o peso seco do filtro.
Excesso de sólidos dissolvidos pode alterar o sabor da água e causar problemas de corrosão; já excesso de sólidos em suspensão provoca turbidez e, conseqüentemente, menor aceitação da água pelos consumidores. A Portaria nº 2.914/11 do Ministério da Saúde determina para Sólidos Dissolvidos Totais o valor máximo de 1000 mg/L.
2.2.11 Sulfato
Em águas subterrâneas o sulfato surge através da dissolução de rochas que contenham gesso (CaSO4) e sulfato de magnésio (MgSO4) e pela oxidação de pirita e sulfeto ferroso, por
exemplo). Em águas superficiais advém de esgotos domésticos (principalmente devido a degradação de proteínas) e efluentes industriais. Também pode estar presente em águas tratadas devido a utilização de agentes coagulantes como sulfato de alumínio, sulfato ferroso e sulfato férrico.
A presença de sulfato é preocupante porque há a possibilidade da sua redução a sulfeto em meio anaeróbio, trazendo problemas de odor, toxidade e corrosividade. Também pode provocar efeitos laxativos, incrustações em tubulações e equipamentos, e corrosão em coletores de concreto. A remoção desse íon é dificultada pela sua solubilidade em água, o que requer processos de troca iônica e osmose reversa.
A Portaria 2.914/11 do Ministério da Saúde (MS) determina que o limite máximo desse parâmetro deve ser de 250 mg/L em águas destinadas ao consumo humano.
2.2.12 Turbidez
É causada devido à presença de matéria em suspensão na água, como argila, salitre, substâncias orgânicas finamente divididas, organismos microscópicos e partículas diversas. Sua determinação é simples e expressa em unidades de turbidez (uT).
sólidos suspensos e a cor aparente, sendo que esses valores tendem, como regra geral, a aumentar quando há ocorrência de precipitação pluviométrica.
A legislação brasileira aceita como limite máximo de turbidez em águas para consumo humano o valor de 5uT.
2.3 Índice de Qualidade da Água (IQA)
Índices de qualidade são ferramentas que facilitam a interpretação do conjunto de dados de um determinado corpo hídrico monitorado. Saffran, Cash e Hallard (2001), afirmam que deve fazer parte de qualquer programa de monitoramento a transmissão das informações tanto para os gestores quanto para o público em geral. Dessa forma, através de uma séria de cálculos as informações obtidas nas análises laboratoriais devem ser expressas de forma mais simplificada, o que fornece ao público em geral um balizador a respeito da qualidade da água de um corpo hídrico que pode ser compreendido sem a necessidade de conhecimento técnico sobre o assunto.
No Brasil o índice de referência mais utilizado é o desenvolvido pela National Sanitation Foundation – IQANSF –, que foi posteriormente adaptado pela Companhia de
Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB, São Paulo). Entretanto limitações com relação aos parâmetros utilizados inviabilizam sua utilização para determinação de índices de qualidade de águas subterrâneas. Dessa forma, é necessário aplicar um índice que tenha uma maior flexibilidade com relação aos parâmetros monitorados, como por exemplo, o desenvolvido pelo Canadian Council of Ministers of the Eviroment – IQACCME.
2.3.1 Índice de Qualidade da Água - National Sanitation Foundation
Ao final foi definida uma lista com os nove principais parâmetros (Oxigênio dissolvido, Coliformes fecais, pH, Demanda biológica de oxigênio, Nitrato, Fosfato, Temperatura, Turbidez e Sólidos totais) e seus respectivos pesos para o índice de qualidade e foram feitam curvas que representavam a variação da qualidade da água em função das medidas dos parâmetros. A Tabela 1 contém os valores dos pesos finais dos parâmetros, enquanto a Figura 03 mostra a curva de variação do IQA em função da turbidez, para melhor ilustração.
Tabela 1 - Parâmetros e pesos finais para determinação do IQANFS.
OD Col. Fecais pH DBO Nitrato Fosfato Temp. Turbidez Col. Totais
IQA (%) 17 15 12 10 10 10 10 8 8
Fonte: Libânio, 2008.
Figura 3 – Curva para turbidez no IQANFS
Fonte: Libânio, 2008.
Por exemplo, uma amostra de água com turbidez de 70 uT irá contribuir com 0,024 no valor final do IQANSF. Através da curva (Figura 12) se verifica que 70 uT corresponde a
aproximadamente 30% da qualidade da água, e como o peso da variável turbidez para o índice é de 8%, basta multiplicar 0,3 x 0,08 para obter o valor de 0,024.
Segundo Almeida (2007), o IQANSF é definido como o produtório ponderado dos
(2)
Onde:
q é a qualidade do parâmetro através da sua curva específica; w peso entre 0 e 1 atribuído a cada parâmetro.
Após a determinação do índice é feita uma classificação do nível de qualidade da água, que também irá utilizar diferentes colorações para facilitar a compreensão dos dados pelo consumidor. A Tabela 2 contém os níveis de qualidade e seus respectivos intervalos de IQA.
Tabela 2 - Classificação da qualidade da água.
Nível de Qualidade Intervalo de IQA Cor de referência
Excelente IQA > 90 Azul
Bom 70 < IQA ≤ 90 Verde
Médio 50 < IQA ≤ 70 Amarelo
Ruim 25 < IQA ≤ 50 Marrom
Muito ruim 0 < IQA ≤ 25 Vermelho Fonte: Libânio, 2008.
2.3.2 Índice de Qualidade da Água – Canadian Council of Ministers os the Environment
Em 1997 o Conselho Canadense de Ministros do Ambiente decidiu padronizar o método de cálculo do IQA utilizado no Canadá, pois até então eram empregados diversos índices para essa determinação. Os principais objetivos foram simplificar os relatórios de qualidade de água e padronizar o programa de monitoramento de cada província através de um método que enfatizasse as diretrizes vigentes – contrastando com o método NSF que se baseava em julgamento de especialistas – (ALMEIDA, 2007).
O IQACCME é um vetor tridimensional que combina três fatores (escopo, freqüência
e amplitude):
i. Escopo (F1): carreia as informações sobre o número de parâmetros que não
atendem ao padrão de potabilidade estabelecido;
ii. Freqüência (F2): contém informações sobre a freqüência que determinado
parâmetro não atinge o objetivo;
(4)
A Equação 4 representa a porcentagem de análises que têm os testes (ato de comparar o resultado da análise com o critério vigente) falhos;
iii. Amplitude (F3): contém informações sobre o quanto a variável em questão se
desvia do seu padrão estabelecido. É calculado em três etapas:
a. Excursão: é o número de vezes que o resultado da análise é maior (ou menor) do que o objetivo. Quanto a análise não deve exceder o padrão é utilizada a Equação 5; quando ele não deve ser inferior ao padrão, Equação 6.
(5)
(6)
b. Soma normatizada das excursões (nse): é o somatório de quanto as amostras são maiores (ou menores) que seus objetivos (excursões) dividido pelo número total de análises feitas. É expresso pela Equação 7.
(7)
c. F3: é calculado por uma função assintótica que escalona a soma normatizada das excursões (nse) em uma escala de 0 a 100. É expresso pela Equação 8.
Ao final é calculado o IQACCME através da Equação 9:
(9)
O Conselho Canadense classifica as categorias de água em função das faixas de IQACCME obtido e trás as principais características de cada uma dessas.
Excelente (IQA de 95 a 100): a qualidade da água está muito próxima das características naturais e dos níveis desejados;
Boa (IQA de 80 a 94): qualidade da água está garantida, havendo apenas pequenas ameaças, baixos níveis de deterioração e pouca diferença das condições naturais e desejáveis;
Regular (IQA de 65 a 79): alguns parâmetros estão em inconformidade, o que compromete a qualidade da água;
Marginal (IQA de 45 a 64): a qualidade da água está freqüentemente comprometida;
Pobre (IQA de 0 a 44): a qualidade da água está quase sempre inapropriada, com valores de parâmetros afastados das condições naturais desejáveis.
2.3.3 Comparação entre IQANFS e IQACCME
Almeida (2007) desenvolveu um trabalho comparativo entre esses dois métodos com os dados das análises de água do Rio Cuiabá. Os resultados indicaram que ambos reproduzem o mesmo comportamento de qualidade. Entretanto, o autor observou que existem limitações no método NFS, pois ele contempla apenas nove parâmetros que refletem especificamente contaminações por esgotos domésticos e industriais – desconsiderando atividades agrícolas, por exemplo. Dessa forma, diversos parâmetros abordados pelas legislações vigentes não são considerados no cálculo desse índice. Há também a limitação de não poder inserir outros parâmetros devido à inexistência de novas curvas de calibração desde 1970.
propriedades organolépticas, potenciais formadores de trihalometanos, surfactantes e microorganismos patogênicos não são considerados nesse índice. Enquanto que parâmetros que fornecem informações semelhantes (como por exemplo, OD e DBO; turbidez e sólidos totais) compõem o IQANFS (LIBÂNIO, 2008).
Por se fundamentar na excedência de critérios de qualidade, o CCME não requer curvas de calibração que traduzam o conhecimento de especialistas, como no caso do NFS, e permite que sejam inseridos novos parâmetros no cálculo do índice sem que haja comprometimento do procedimento. Também é possível calcular o IQACCME mesmo com
análises faltantes em alguma coleta de amostras, pois o método não é um produtório (a exemplo do NFS), mas sim um vetor calculado apenas através da comparação do resultado da análise feita de determinado parâmetro com seu padrão na legislação.
Menezes e colaboradores (2012) avaliaram aqüíferos no estado do Rio de Janeiro e utilizaram o índice de qualidade de água desenvolvido pelo Conselho Canadense de Ministros do Ambiente. Nesse estudo foram analisados 26 parâmetros de amostras provenientes de 16 municípios fluminenses de quatro regiões diferentes (sul, litoral leste, litoral norte e noroeste). Os autores afirmaram que apesar da heterogeneidade da lista de parâmetros e da das dificuldades de comparação entre as áreas abordadas, o IQACCME mostrou-se uma ferramenta
3. METODOLOGIA
No município de Aquiraz-CE há uma zona litorânea marcada por lagoas que na quadra chuvosa formam sangradouros que cortam a faixa de praia transformando-se em lagunas (SILVEIRA, 2009). No distrito de Jacaúna – fundado em 1983 e chamado inicialmente de Iguape – está localizada a praia do Iguape, que tem natureza arenosa e é interrompida por um pontal – a Ponta do Iguape –, onde é possível encontrar diversas bicas de água doce que são atrativos turísticos e fontes de água para a população da região. A área de estudo dessa pesquisa está localizada entre a margem da Laguna do Iguape e a Praia do Iguape, região corriqueiramente conhecida como Iguape (Figura 4).
Figura 4 – Localização da área de estudo.
Dados do Censo Demográfico 2010 (IBGE, 2010) mostram que existem 19.671 domicílios no município de Aquiraz, onde o abastecimento de água tem a seguinte distribuição: 3.874 por rede geral; 11.457 por poço ou nascente na propriedade; 3.816 por poço ou nascente fora da propriedade; 12 através de carro-pipa; 62 pelo armazenamento de água da chuva; 98 por rio, açude, lago ou igarapé; e 352 domicílios abastecidos de outra forma não especificada nos dados do Censo Demográfico 2010. Pelos dados do IBGE (2010), verifica-se que 77,64% dos domicílios de Aquiraz têm abastecimento de água através de poços em sua propriedade ou fora dela.
Com relação ao tipo de esgotamento sanitário, os dados do Censo 2010 revelam que de 17.422 domicílios: 1.894 estão ligados a rede geral; 5.106 utilizam fossa séptica; 10.152 têm fossa rudimentar; 50 utilizam valas; 8 domicílios usam rios, lagos ou mar; e 212 domicílios têm esgotamento de outras formas não especificadas pelo Censo 2010. Os dados do IBGE (2010) revelam que 87,76% dos domicílios utilizam fossas (sépticas ou rudimentares) como destino para o esgoto sanitário.
A destinação do lixo domiciliar ocorre da seguinte forma nas 19.671 residências: coleta por serviço de limpeza ou caçambas, 14.800 domicílios; queimado na propriedade, 3.670; enterrado na propriedade, 356 residências; jogados em terrenos baldios ou logradouros, 816 moradias; jogado em rio, lago ou mar, 4 residências; e outros destinos não especificados no Censo 2010, 25 domicílios.
Os dados do Censo 2010 deixam claro que a maioria dos domicílios tem abastecimento de água através de poços ou nascentes em suas próprias residências e que grande parte dos moradores utiliza fossas sépticas ou fossas rudimentares. Essa situação gera um quadro bastante preocupante, pois há sérios riscos de contaminação do lençol freático – que é a principal fonte de abastecimento de água da região.
A população do Iguape está em uma situação que requer atenção, uma vez que inexiste rede de distribuição de água tratada e de coleta de esgoto, e a quase totalidade da população obtém água através de poços ou bicas na região.
Inicialmente foi feito um levantamento da bibliografia existente a respeito do Iguape, onde não foi encontrado nenhum trabalho científico que abordasse estudos sobre a qualidade da água dos poços dessa região.
principalmente com relação a disposição de lixo e esgoto doméstico – e informações sobre uso e ocupação do solo.
Na visita seguinte, que ocorreu na segunda semana de janeiro de 2013, foram estabelecidos os primeiros contatos com os moradores da região com o objetivo de confirmar as observações feitas anteriormente – principalmente com relação à ocupação do solo e disposição de lixo e esgoto doméstico – bem como determinar quais seriam os poços monitorados de acordo com a facilidade de acesso, anuência dos moradores, distribuição geográfica, quantidades de residências que se abasteciam daquele determinado poço e a utilização dada à água – priorizando na escolha dos poços para monitoramento os que eram de acesso público e para consumo humano.
A Tabela 3 mostra a localização geográfica dos poços selecionados e a Figura 05 mostra a distribuição geográfica dos mesmos.
Tabela 3 - Localização geográfica dos poços monitorados.
Localização Geográfica Poço
Latitude (S) Longitude (O)
1 3º56’37’’ 38º17’32’’
2 3º56’33’’ 38º17’40’’
3 3º56’30’’ 38º17’49’’
4 3º56’36’’ 38º17’20’’
5 3º56’43’’ 38º17’23’’
6 3º56’44’’ 38º17’23’’
7 3º56’36’’ 38º18’16’’
8 3º56’36’’ 38º17’38’’
9 3º56’40’’ 38º17’20’’
10 3º56’43’’ 38º17’22’’
Figura 5 – Distribuição geográfica dos poços monitorados.
Os pontos 1, 6 e 10 indicam os poços em residências de moradores da região que permitiram acesso para a coleta de amostras ao longo do ano de 2013 – sempre realizadas em horário matutino. Os poços nos pontos 2, 3, 4 e 7 são de livres acesso e coleta de água para população. Os pontos 5, 8 e 9 são em propriedades de órgãos públicos, que também são de livre acesso.
Ao longo do ano de 2013 foram feitas 5 coletas desses pontos selecionados. Tomou-se cuidado para que as mesmas fosTomou-sem feitas tanto em período de estiagem quanto em período chuvoso, pois assim haveria uma melhor representatividade dos dados obtidos ao longo do monitoramento. As coletas foram realizadas nos meses de fevereiro, abril, junho, agosto e outubro. A Figura 06 mostra os meses de coleta como os pontos 2, 4, 6, 8 e 10, respectivamente.
Figura 6 – Precipitação mensal no município de Aquiraz no ano de 2013
Fonte: FUNCEME, 2013
Na Figura 06 é possível verificar que no início das coletas a quadra chuvosa estava iniciando e nas últimas coletas esse período já havia encerrado, o que proporcionou coletas ao longo de todo ciclo de precipitação pluviométrica anual da região em estudo.
As análises físico-químicas foram realizadas no Laboratório Núcleo de Águas (Lanágua) e no Laboratório de Química Ambiental (LAQA), ambos no Departamento de Química Analítica e Físico-Química da Universidade Federal do Ceará. As análises foram conduzidas de acordo com as metodologias estabelecidas no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, da American Water Works Association – AWWA (APHA, 1998). As curvas de calibração utilizadas mostraram coeficiente de correlação (R²), utilizando o método do padrão externo, na ordem de 0,99 e as análises foram realizadas em duplicatas, admitindo-se uma diferença de valores de no máximo 5% entre as réplicas.
A Tabela 4 mostra os parâmetros monitorados e seus respectivos métodos utilizados. Os resultados foram comparados com os limites estabelecidos nas legislações vigentes – Resolução do CONAMA nº 396 de 03 de abril de 2008, que dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais para enquadramento das águas subterrâneas; e Portaria do Ministério da Saúde nº 2914 de 12 de dezembro de 2011, que dispõe sobre procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade.
Tabela 4 - Parâmetros monitorados e seus métodos.
Parâmetro Métodos Parâmetro Métodos
Alcalinidade Potenciométrico (2320 B) Nitrato Coluna de Cd
Coliformes Totais Cromogênico Qualitativo Nitrito Colorimétrico (4500-NO2- B)
Cloreto Argentimétrico (4500-Cl-B) pH Eletrométrico (4500 H+B)
Condutividade Condutimetria (2510 A) Salinidade Condutimetria / cálculo
Cor Espectofotometria de absorção molecular (2120 C)
Sólidos Gravimetria (2540 B)
Dureza Titulométrico com EDTA (3500-Ca-B) / método do cálculo (3500-Mg-E)
Sulfato Cromatografia de íons
E. Coli Cromogênico Qualitativo Turbidez Nefelometria (2130 B)
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Observações iniciais
As visitas iniciais evidenciaram a ocupação humana sem planejamento na região, especialmente no entorno da laguna; também foi possível verificar através do contato com moradores que uma grande quantidade dos mesmos abastecia suas residências com água proveniente principalmente dos poços de coleta de número 7 e 2 – verificando-se uma situação de descaso com relação à preservação da área da bica com a água desse primeiro poço (Figura 07). Os relatos dos moradores também deixaram claro que poucos tomam precauções com relação à localização dos poços e fossas de suas residências.
Figura 7 – Bica com água do poço 7
Fonte: próprio autor, 2013
Pela Figura 07 é possível observar resíduos sólidos no entorno do ponto de captação; falta de conservação, inclusive por parte dos próprios residentes da região; e uma grande quantidade de água desperdiçada, uma vez que o fluxo da bica é contínuo. Também foi verificado forte cheiro de urina nessa área durante a visita de levantamento de informações iniciais.
entorno do ponto de coleta número 6 pelo valor citado anteriormente, os principais compradores foram senhores de idade avançada que não tinham condições físicas de se deslocarem até a bica e carregarem seus recipientes com água.
Figura 8 – Venda informal de água proveniente do poço 7
Fonte: próprio autor, 2013
De acordo com as informações obtidas com os moradores e gestores de órgãos públicos durante as diversas visitas a região de estudo, as principais finalidades as quais se destinavam as águas dos poços foram: uso doméstico em geral (limpeza de residência, lavagem de roupas e utensílios de cozinha, higiene pessoal e preparação de alimentos); dessedentação de animais; irrigação; e ingestão humana.
Tabela 5 - Principais usos dos poços monitorados
Principais Usos
N º do
Poço Ingestão
Dessedentação
de Animais Irrigação
Preparo de Alimentos Higiene Pessoal Lavagem de Roupas Limpeza Residencial Limpeza de Utensílios de Cozinha
1 X X X X
2 X X X X X X X X
3 X X
4 X
5 X
6 X X X X X X
7 X X X X X
8 X X X X X
9 X X X X X X X
10 X
A Tabela 5 revela que os poços 1, 2, 6, 7, 8 e 9 têm como uso mais restritivo o consumo humano (ingestão, preparo de alimentos e higiene pessoal); já os poços 3, 4, 5 e 10 têm usos menos restritivos, tais como lavagem de roupas e irrigação.
Das entrevistas com moradores é importante destacar um equívoco bastante comum na região: acredita-se que consumo humano é apenas a ingestão de água para dessedentação ou, no máximo, ingestão de água de preparo alimentar. Dessa forma, é uma prática rotineira na região os moradores utilizarem uma água considerada por eles mesmos de boa qualidade para beber e cozinhar (especialmente proveniente dos poços 7 e 2, pois são límpidas) e águas consideradas menos nobres, por serem turvas, para os demais usos.
Também foi constatado que todos os poços monitorados sofrem influência de atividades antrópicas. Isso se dá principalmente devido ao crescimento e ocupação urbana sem planejamento; construção de uma grande quantidade de poços sem considerar a capacidade de reabastecimento do lençol freático; não observação de distância mínima de áreas potencialmente poluidoras (especialmente as fossas); descarte de lixo a céu aberto; e esgotos domésticos sendo despejados nas ruas.
A Figura 09 ilustra um depósito de lixo aguardando coleta regular por caminhão, observe que não há cuidado com o acondicionamento dos resíduos sólidos e que o referido depósito está a menos de dois metros do local de coleta do poço número 3. A Figura 10 mostra esgoto doméstico a céu aberto em uma região do entorno do poço de número 9.
Figura 9 – Depósito de resíduo sólido próximo ao ponto 3
Figura 10 – Esgoto doméstico à céu aberto
Fonte: próprio autor, 2013
4.2 Análise de parâmetros
Tabela 6 - Parâmetro monitorados e seus respectivos Valores Máximos Permitidos
Parâmetro Monitorado VMP
Alcalinidade* < 100 mg/L
Coliforme Totais Ausência em 100 mL
Cloreto 250 mg/L
Condutividade** 100 – 1000µS/cm
Cor 15 uH
Dureza Total 500 mg/L
E. Coli Ausência em
100 mL
Nitrito 1 mg/L
Nitrato 10 mg/L
pH 6 – 9,5
Salinidade*** < 0,5‰ Sólidos Totais 1000 mg/L
Sulfato 250 mg/L
Turbidez 5 uT
* Não apresenta padrão de potabilidade nas legislações vigentes.
** Não apresenta padrão de potabilidade nas legislações vigentes, entretanto mantém relação com a salinidade. *** Valor limite para água doce, segundo a Resolução nº 357 do CONAMA, art. 2º, § I.
Alguns parâmetros analisados não têm padrão de potabilidade previstos na legislação vigente, tais como alcalinidade e condutividade, entretanto têm forte influência na aceitabilidade da água pela população, pois estão relacionados com outras propriedades.
Figura 11 – Teor de alcalinidade (mg/L CaCO3)
Fonte: próprio autor, 2013
Na Figura 11 observa-se que dos poços monitorados somente os de número 2, 7 e 9 não excederam o limite comumente encontrado de alcalinidade (até 100 mg/L CaCO3), tendo
valores menores ou iguais a 50 mg/L em todas as coletas. Entretanto valores acima desse limite (100 mgCaCO3/L) são aceitáveis em águas subterrâneas, pois as rochas presentes contêm
carbonatos e bicarbonatos na sua constituição. Também pode ser observado que há uma tendência de crescimento nas três primeiras coletas e de decréscimo nas últimas, período que coincide com a diminuição do volume de precipitação mensal, ver Figura 06, página 40. O poço 6 foi o que apresentou o resultado mais alto, entorno de 450 mgCaCO3/L na segunda coleta, e
foi observado odor desagradável durante as primeiras coletas.
As análises de Coliformes Totais foram positivas em todas as amostras analisadas dos 10 poços monitorados. Houve presença de Escherichia Coli em todos os poços em pelo menos uma coleta, com exceção do número 3 (que não é utilizado para consumo humano, mas somente para lavagem de roupas e irrigação de uma praça). A Tabela 7 ilustra que as amostras referentes às coletas 2 e 3 foram as que tiveram uma maior quantidade de poços contaminados com E. Coli, período bastante influenciado pelo aumento no volume de precipitação mensal. Também pode ser observado pela Tabela 7 que na coleta de número 4 apenas dois poços estavam contaminados com E. Coli, os poços 6 e 8, e que na coleta de número 5, período sem precipitação pluviométrica, nenhum poço estava contaminado com E. Coli.
