ID. 177
REFLEXOS DO USO DA TERRA NA QUALIDADE DA ÁGUA DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO GUARAÇAU, GUARULHOS (SP), REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO
Marconi Edson Lemos (marconi.e.lemos@bol.com.br); Reinaldo Romero Vargas (rvargas@prof.ung.br), Regina de Oliveira Moraes Arruda (rarruda@prof.ung.br) e Antonio Roberto Saad (asaad@prof.ung.br) –
Programa de Mestrado em Análise Geoambiental – Universidade Guarulhos (UNG) Resumo
O processo de urbanização pelo que vem passando os grandes centros urbanos tem afetado de forma bastante drástica a quantidade, e principalmente a qualidade das águas. Diante da crise hídrica que ocorreu entre 2014 e 2016 na região Sudeste do Brasil, o município de Guarulhos pode contribuir de maneira mais efetiva na produção de uma água de qualidade. O presente trabalho tem como objetivo correlacionar as mudanças espaço-temporais do uso e cobertura da terra na Bacia Hidrográfica do Ribeirão Guaraçau (BHRG), Guarulhos (SP), com os parâmetros físico-químicos e microbiológico da qualidade de suas águas. Foram realizadas análises físico-químicas e microbiológica num período de 12 meses em 5 pontos de coleta ao longo da BHRG. A qualidade da água foi avaliada através do Índice de Qualidade de Água (IQA). A partir da determinação do IQA, observou-se uma qualidade de água BOA apenas no ponto próximo à nascente do Ribeirão Guaraçau. A qualidade da água apresentou queda ao passar para pontos de maior ocupação urbana, sendo que o ponto P2 apresentou qualidade Regular, os pontos P3 e P4, qualidade Ruim, e o ponto P5 próximo ao exutório, uma qualidade Péssima. De acordo com os limites estabelecidos pelo CONAMA 357/05, para corpos hídricos de classe 3, vários foram os parâmetros físico-químicos e microbiológico que ficaram fora do limite estabelecido. Medidas preventivas, tais como proteção e recuperação das matas, a coleta e tratamento do esgoto nas áreas urbanas ao longo da bacia e orientações aos produtores agrícolas quanto ao uso consciente de fertilizantes e agrotóxicos certamente auxiliarão em uma melhora significativa da qualidade da água da BHRG.
Palavras-chave: Urbanização; Índice de Qualidade de Água; Uso e cobertura da terra.
INTRODUÇÃO
A histórica crise hídrica ocorrida nos anos de 2013, 2014 e parte de 2015, em especial no sistema Cantareira, um dos principais mananciais de abastecimento da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), reforçou a importância da identificação e monitoramento das frágeis áreas de mananciais, fundamentais ao equilíbrio ecológico e ao abastecimento humano, buscando equilibrar as ações antrópicas com a manutenção do ecossistema.
Dos elementos naturais que o ser humano dispõe, a água aparece como indispensável para sobrevivência. Nas diversas atividades realizadas na superfície da terra, a água é
necessária e por isso é cada vez maior a preocupação com a sua qualidade, uma vez que devido às suas propriedades de solvente e a sua capacidade de transportar partículas, incorpora a si diversas impurezas (TUNDISI, 2005).
A qualidade da água é resultado de fenômenos naturais, como escoamento ou infiltração, e da atuação do homem, como na geração de resíduos domésticos ou industriais, bem como os resultantes de atividade agropecuária. Pode-se dizer que a qualidade da água está diretamente ligada às condições de uso e cobertura da terra na bacia hidrográfica (SPERLING, 2005). Portanto, a água pode ser utilizada como um geoindicador sobre a qualidade ambiental de uma bacia hidrográfica.
O uso e cobertura da terra em uma bacia hidrográfica é um fator determinante na degradação ambiental das águas, pois é a partir dele que serão definidos os usos prioritários da bacia. Contudo, as formas de uso da água nem sempre vem adequadas a um planejamento de uso e cobertura da terra e por isso tende à depredação frente à expansão e desenvolvimento urbano.
Uma parte significativa da literatura sobre a questão urbana no Brasil mostra que a expansão urbana para as áreas periféricas está relacionada à procura por habitação em áreas com baixo preço da terra, o que provoca aumento das ocupações precárias, como favelas e loteamentos irregulares, em áreas sem infraestrutura e expostas a risco e degradação ambiental.
Em Guarulhos, Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) a poluição dos recursos hídricos é visível, principalmente nos cursos d’água que cortam o meio urbano. O crescimento urbano desordenado da cidade retrata fielmente as pesquisas supracitadas. Excesso de submoradias em áreas de risco expondo parcelas significativas da população a perigos que não se tem controle e nem recursos para sua mitigação. O deslocamento da mancha urbana em direção a porção norte do município observado em mapas temporais elaborados a partir de fotos de satélites, põe em evidência o conflito de interesses e a falta de controle na forma de uso e ocupação da terra por se tratar de área de mananciais e de proteção ambiental definido legalmente através do Sistema Nacional de Unidades de Conservação – SNUC, como Parque Estadual da Serra da Cantareira. Ocupações subnormais em áreas invadidas, terrenos de baixo valor, com alta declividade, aonde falta coleta de esgotos, de resíduos sólidos, transporte, saúde, educação e infraestruturas adequadas nos remete para análise da degradação ambiental dos recursos naturais e a
consequente exposição ao perigo sem condições de respostas rápidas a qual essa parcela da população está exposta.
OBJETIVO
O presente trabalho tem como objetivo correlacionar as mudanças espaço-temporais do uso e cobertura da terra na Bacia Hidrográfica do Ribeirão Guaraçau (BHRG), Guarulhos (SP), com os parâmetros físico-químicos e microbiológico da qualidade de suas águas.
MATERIAIS E MÉTODOS Análise da água
Para a análise da qualidade da água ao longo da BHRG foram selecionados 05 pontos para a coleta de amostras (Fig.1) bimestral no período de novembro de 2016 a agosto de 2016, considerando-se basicamente a abrangência (dimensão da superfície drenada) e ocorrência de áreas diferenciadas quanto ao uso da terra.
As amostras foram coletadas de acordo com Guia Nacional de Coleta e Preservação de amostras (ANA, 2011) e analisadas em campo e no laboratório. Na determinação em campo foram determinados o potencial hidrogeniônico (pH) (pHmetro portátil Digimed DM-2), oxigênio dissolvido (OD) (oxímetro Digimed DM-4), turbidez (TU) (turbidímetro Quimis Q 279P), condutividade elétrica (CE) e temperatura (T) (condutivímetro Digimed DM-3 acoplado com termômetro digital). No laboratório as análises de fósforo total (PT), sólidos totais (ST) e Escherichia coli (E.coli) foram realizadas segundo Standard Methods for examinations of Water and Wastewater (APHA, 1998). Para a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), foram utilizados analisadores eletrônicos de DBO via método manométrico (VELP, 2016). Os resultados avaliados mediante comparação com os padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/2005 (BRASIL, 2005).
Índice da Qualidade da Água modificado - IQAM
Para o cálculo do IQA desta pesquisa foram realizadas duas modificações após estudos prévios conduzidos na equação do IQA utilizada pela CETESB, onde não foram contemplados os parâmetros Temperatura e Nitrogênio Total. Para a composição foi
utilizado o cálculo do Índice de Qualidade das Águas Modificado (IQAM), ilustrado na equação 1 e foram considerados os seguintes valores de contribuição para os atributos: pH (13%), OD (20%), DBO (15%), PT (15%), E. coli (17%), TU (10%) e ST (10%). Sendo assim, utilizou-se 07 parâmetros (n = 7).
A equação modificada é:
sendo n=7 equação (1)
Onde:
IQAM = Índice de Qualidade das Águas Modificado. Um número entre 0 e 100;
wi = peso correspondente ao i-ésimo parâmetro fixado em função da sua importância para a conformação global da qualidade, isto é, um número entre 0 e 1, de forma que:
qi = qualidade do i-ésimo, parâmetro obtido do respectivo gráfico de qualidade, em função de sua concentração ou medida (resultado da análise)
A comparação entre a equação IQA senso CETESB (2013) e a equação proposta IQAM, não apresentou diferenças nos valores de classificação da qualidade da água. Destacando, dessa forma, a confiabilidade dos pesos atribuídos a cada parâmetro.
De acordo com CETESB (2013), o valor do IQA é um número que varia de 0 e 100, apresentando as seguintes categorias: ÓTIMA (79 <IQA ≤ 100); BOA (51 <IQA≤ 79); REGULAR (36 <IQA≤ 51); RUIM (19 <IQA≤ 36) e PÉSSIMA (IQA≤ 19).
Elaboração de Mapas
A etapa de fotointerpretação baseou-se na identificação de aspectos visuais dos objetos observados que permite os reconhecer e identificá-los. Foram considerados então parâmetros como cor, textura, geometria (forma), tamanho, orientação, distribuição espacial, em especial. Os objetos foram avaliados quanto ao padrão da ocupação através dos parâmetros relativos à densidade da ocupação (quantidade de lotes por unidade de área), ordenamento (disposição de ruas, quadras e lotes) e estágio da ocupação (nível de consolidação), conforme critérios apontados por Tominaga et al. (2004).
O mapeamento a partir da digitalização sobre o banco de dados digital foi feito através do módulo de edição de polígonos. Considerando a escala do projeto (1:10.000), os
polígonos mínimos foram definidos com uma dimensão de 50 x 50 metros (5x5mm), adotando-se o critério exposto pelo IBGE (2006).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
A Bacia Hidrográfica do Ribeirão Guaraçau (BHRG), Fig.1, encontra-se na sua totalidade dentro do município de Guarulhos, e este por sua vez, localiza-se no setor norte da Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), distando, aproximadamente, 17 km da capital.
Figura 1. Localização da BHRG no município de Guarulhos (SP) e os pontos de amostragem.
A BHRG localiza-se na maior bacia hidrográfica do município de Guarulhos, a Bacia Hidrográfica do Baquirivu-Guaçu que ocupa 46% dos 341 km2 do território municipal. O principal corpo hídrico da bacia é o Ribeirão Guaraçau, afluente do Rio Baquirivú-Guaçu,
que de acordo com o Decreto Estadual 10.755/77 está enquadrado na classe 3, cujos parâmetros físico-químicos e microbiológicos foram estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05 (BRASIL, 2005). Os resultados das análises das águas da BHRG nos 5 pontos de coleta no período de novembro de 2015 a agosto de 2016 estão mostrados na tabela 1, juntamente com os valores dos parâmetros analíticos estabelecidos pela resolução CONAMA 357/05 para classe 3.
Os resultados ilustram que os melhores valores para os parâmetros analisados estão localizados nos pontos P1 e P2 que são os pontos mais preservados. As classes de uso da terra de 2007 da BHRG foi estudada previamente por Ribeiro et al. (2013), e neste trabalho foi feita uma atualização para 2016. A tabela 2 ilustra uma comparação entre os diversos usos da terra, e observa-se que no período de aproximadamente nove anos, houve um crescimento na ocupação urbana de baixa densidade (chácaras), em especial nas proximidades dos pontos P1 e P2, e também do crescimento das favelas que acabam impactando da qualidade da água. A região não conta com sistema de tratamento de esgoto, sendo o corpo hídrico, receptor de esgoto doméstico, agrícola e industrial. O ponto P4 está localizado em uma área agrícola, e seus resultados analíticos refletem o aporte de nutrientes ao corpo hídrico. Isto é observado no aumento significativo na análise da condutividade elétrica que apresenta o valor mais alto em toda a bacia, inclusive sendo superior ao ponto P5. O aporte de fertilizantes pode ser observado no aumento significativo de fósforo (PT) e faz com que ocorra um aumento significativo na condutividade elétrica, mesmo após o Ribeirão Guaraçau receber as águas do Córrego Água Rasa e do Horto Florestal Burle Marx. Rekolainen et al. (1997) indicam que o aporte de fósforo aos recursos hídricos tem como principal agente o uso urbano, seguido pelo uso agrícola do solo. Neste trabalho ficou evidente a influência da concentração de fósforo total na deterioração da qualidade da água, tanto pelo uso urbano quanto pelo uso agrícola. Este efeito da diluição no ponto P4 é sentido nas análises de DBO, TU, OD que apresentaram valores médios melhores do que no ponto P3 que recebeu esgoto doméstico de ocupações urbanas de baixa densidade e de favela localizada a montante do ponto P2. A contaminação microbiológica, através do parâmetro E. coli é observada desde o ponto P1 e vai crescendo a contaminação fecal ao longo da bacia, devido ao descarte de esgoto doméstico ao Ribeirão Guaraçau, conforme pode ser observado na tabela 1. Todos os valores observados estão acima do limite estabelecido pela Resolução CONAMA 357/05, inclusive no ponto P1, o mais preservado. Cabe destacar que no ponto P2, existe um lago
utilizado para atividade de lazer, denominado Lago Azul, e que apresentou valores elevados para contaminação fecal.
Tabela 1: Resultados dos parâmetros de qualidade de água nos pontos de coleta ao longo da BHRG no período de novembro de 2015 a agosto de 2016 e padrão de
qualidade das águas segundo Resolução Conama nº 357/ 2005
Parâmetros M ± s Pontos de Coleta CONAMA 357/05 P1 P2 P3 P4 P5 DBO (mg O2.L-1) M 7 11 23 10 145 ≤ 10 s 3 7 13 6 73 T (oC) M 18,5 20,9 20,7 19,5 21,8 N.E. s 4,2 4,3 4,0 4,2 4,0 pH (UpH) M 6,1 6,9 7,3 7,5 7,0 6, 0 - 9,0 s 0,4 0,4 0,8 0,6 0,7 TU (UNT) M 10 22 30 14 206 ≤ 100 s 15 20 11 10 204 OD (mg.L-1) M 7,6 8,1 5,4 8,0 1,0 ≥ 4,0 s 1,4 3,0 3,8 2,2 0,7 PT (mg.L-1) M 0,117 0,123 1,876 2,535 4,840 < 0,15 s 0,197 0,285 2,100 1,584 3,566 E. coli (UFC)
M 3,94E+03 5,22E+03 4,56E+05 6,58E+05 1,84E+07
≤ 2400 s 1,84E+03 3,41E+03 9,35E+05 9,53E+05 1,92E+07
CE (S.cm-1) M 83 138 242 860 671 N.E. s 24 23 107 415 235 ST (mg.L-1) M 193 213 700 660 1254 N.E. s 139 168 765 327 1907
Abreviações: DBO (Demanda Bioquímica de Oxigênio), T (Temperatura), pH (potencial Hidrogeniônico), TU (Turbidez), OD (Oxigenio Dissolvido). PT (Fósforo Total), E. coli (Escherichia coli), CE (condutividade Elétrica), ST (Sólidos Totais), M: Média; s: desvio padrão; N.E.: Não Estabelecido
O cálculo do Índice de Qualidade da Água modificado (IQAM) ao longo da bacia, demonstrou que no período estudado, a qualidade média da água é BOA no ponto P1, REGULAR no ponto P2, RUIM para os pontos P3 e P4, e péssima para o ponto P5, próximo ao exutório. Isto reflete o uso da terra ao longo da BHRG que tem ao norte sua porção mais preservada e ao sul sua porção mais urbana. Devido à falta de condições de saneamento básico nos bairros da região, o aporte de poluentes é notório ao se analisar a
qualidade da água em termos do índice de qualidade de água, sendo o ponto P5 como uma água de péssima qualidade que serviria apenas para a navegação. Neste ponto P5 ocorre aporte de poluentes de esgoto doméstico, industrial e também agrícola.
Tabela 2: Classes de uso da terra da BHRG nos anos de 2007 e 2016
Classes de uso da terra 2007* 2016 Ocupação Urbana de baixa densidade 10,72 11,82 Ocupação Urbana alta densidade Desordenada - Favela 0,79 1,64 Ocupação urbana com alta densidade ordenada 15,09 14,76
Equipamentos particulares 2,61 3,48
Cultura agrícola 5,41 3,63
Solo exposto 3,44 5,07
Equipamento público 0,44 0,75
Vegetação rasteira de campo 17,99 16,19
Formação Arbórea densa - reflorestamento 8,31 6,71
Formação Arbórea nativa densa 24,48 25,09
Formação Arbórea Aberta 10,03 10,18
Lagos/reservatórios 0,69 0,69
*Fonte: Ribeiro et al. (2013)
CONCLUSÃO
Diante da crise hídrica que ocorreu recentemente na região Sudeste do Brasil, o município de Guarulhos poderia contribuir de maneira mais efetiva na produção de uma água de qualidade. No entanto, o presente estudo ao avaliar a qualidade da água da BHRG, observou uma qualidade de água BOA apenas no ponto próximo à nascente do Ribeirão Guaraçau.
De acordo com os limites estabelecidos pelo CONAMA 357/05 (Brasil, 2005), para corpos hídricos de classe 3, vários foram os parâmetros físico-químicos e microbiológico que ficaram acima do limite estabelecido. Cabe destaque para o parâmetro microbiológico que para todos os pontos ficou acima do limite da legislação, sendo que no ponto P2, onde localiza-se o Lago Azul e que é utilizado para o banho como atividade recreacional.
Medidas preventivas, tais como proteção e recuperação das matas, a coleta e tratamento do esgoto nas áreas urbanas ao longo da bacia e orientações aos produtores agrícolas quanto ao uso consciente de fertilizantes e agrotóxicos certamente auxiliarão em uma melhora significativa da qualidade da água da BHRG.
Agradecimentos: À Fundação de Amparo e Pesquisa pelo apoio financeiro através do Projeto FAPESP 20105/07.406-8.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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<http://www.velp.com/en/products/lines/2/family/31/bod_analysis>. Acesso em: 14/04/2016.
