II-072 ALTERAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NA BACIA DO RIO CUIABÁ: FATORES INTERVENIENTES NO PROCESSO E ANÁLISE DA CONFORMIDADE COM OS PADRÕES AMBIENTAIS

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23º Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

II-072 – ALTERAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NA BACIA DO RIO

CUIABÁ: FATORES INTERVENIENTES NO PROCESSO E ANÁLISE DA

CONFORMIDADE COM OS PADRÕES AMBIENTAIS

Cláudia Pereira Guimarães (1)

Técnica em Química pelo Centro Federal de Educação Tecnológico de Mato Grosso (Cefet/MT). Aluna de Graduação de Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Bolsista de Iniciação Científica (CNPq) pelo projeto Gestão Integrada da Bacia do Rio Cuiabá (GESBAC).

Eliana Beatriz Nunes Rondon lima (2)

Engenheira Sanitarista pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), doutora em Engenharia Civil - Recursos hídricos pela COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Professora Assistente do Departamento de Engenharia Sanitária da UFMT.

João Batista Lima (3)

Biólogo pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), doutor em Ecologia e Recursos Naturais pela Universidade de São Carlos (UFSCar), Professor do Departamento de Engenharia Sanitária da UFMT.

Márcio de Jesus Mecca (4)

Engenheiro Sanitarista pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Químico Industrial pela Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP), mestrado em Engenharia Ambiental pela COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

Alaíde Alves (5)

Engenheira Sanitarista pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), mestranda do curso de Física e Meio Ambiente pela UFMT.

Endereço(1): Rua E, Quadra 06, Bloco 03, Apto 102, Residencial Paiaguás – Cuiabá - MT - CEP: 78048-248 -

Brasil - Tel: (65) 9285-7360 - e-mail: claudinhacba3@ibest.com.br RESUMO

Estudos quali-quantitativos da água são de fundamental importância para a sistematização do conhecimento acerca do poder de resposta dos corpos d’ água, quando nestes são lançados resíduos sólidos e líquidos de fontes adversas como: esgoto doméstico, agricultura, pisciculturas. Neste sentido, o presente trabalho constitui-se no levantamento e análise das fontes intervenientes no processo de deterioração da qualidade em dois pontos localizados a montante (Rc5) e a jusante (Rc12) do perímetro urbano das cidades de Cuiabá e Várzea Grande. O monitoramento deste trecho no rio Cuiabá foi realizado de janeiro de 2000 a Agosto de 2004, no período de cheia e de estiagem. Foram determinados cargas orgânicas, nutrientes e microorganismos patogênicos indicadores de contaminação, e os resultados comparados com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 20 de 1986 para águas de rio de classe 2 que representa a classificação atual do manancial estudado. As variáveis analisadas seguiram as recomendações do Standard Methods for Examination of Water and Wastewater e da CETESB. Avaliando a qualidade da água nesse eixo, montante-jusante, verifica-se que os valores de coliformes no Rc12, demonstram o reflexo das altas cargas de efluentes domésticos que são lançados diariamente nos mananciais, principalmente os provenientes dos córregos mais urbanizados como Prainha, Gambá e Barbado que possuem tratamento específico para seus efluentes. Verificou-se ainda, um decréscimo nos teores de OD, muito embora, no Rc12 esse valor esteja nos limites estabelecidos pelo CONAMA 20. No que se refere aos nutrientes, cabe salientar que, no Rc5 constatou-se concentrações elevadas de fósforo, que pode estar associada ao grande número de pisciculturas localizadas a montante do ponto de controle. Destaca-se neste estudo a capacidade de reaeração do rio, em virtude de suas características físicas, porém, verifica-se como vital para a melhoria da qualidade a ampliação da cobertura de esgoto tratado, adotando tecnologias que permitam remoção dos coliformes. Ressalta-se a importância de acompanhamento e monitoramento contínuo da qualidade das águas da bacia de forma a verificar os efeitos decorrentes das diferentes fontes poluidoras identificadas na bacia.

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INTRODUÇÃO

A Bacia do Rio Cuiabá é uma das mais importantes, tanto sócio-econômica como ecologicamente para Mato Grosso e região do Pantanal. Está localizada na porção central da Bacia do Alto Paraguai, denominada Baixada Cuiabana, e sofreu, nas décadas de 70 e 80, um crescimento bastante acelerado. Apesar de apresentar um declínio a partir da década de 90 até os dias atuais, seus municípios não se estruturaram para acompanhar esse intenso processo de urbanização, que se caracterizou por uma ocupação desordenada e heterogênea, principalmente nas áreas periféricas dos grandes centros urbanos como as cidades de Cuiabá e Várzea Grande. A ocupação eminentemente urbana desses municípios resultou em um incremento da demanda nos diversos usos das águas do rio Cuiabá e de suas sub-bacias e conseqüente aumento das cargas orgânicas, de nutrientes e de coliformes gerados pelos esgotos domésticos, gerando uma situação de deterioração na qualidade da água da bacia com múltiplas implicações sociais, ambientais, econômicas e, sobretudo, na saúde das populações e das taxocenoses aquáticas.

O crescimento das áreas urbanas traz modificações significativas nas propriedades físicas das áreas superficiais, aumentando a vulnerabilidade da população, das áreas agrícolas e dos sistemas suporte da vida aquática. Niewmczynowicz (1999) aponta que dessa forma, as cidades têm que lidar com problemas cada vez mais crescentes de: aumento na demanda dos recursos hídricos e deterioração das fontes (mananciais) de abastecimento; aumento das áreas de superfícies impermeáveis e conseqüentes decréscimos nas taxas de infiltração e permeabilidade do solo; canalização dos córregos naturais que resultam no rápido escoamento com altos picos de vazão carreando grandes cargas de poluentes e sedimentos.

Na bacia do rio Cuiabá vários trabalhos de pesquisa foram realizados pelo Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso no sentido de avaliar a evolução da qualidade da água na bacia ao longo das ultimas décadas e a capacidade suporte dos sistemas de infra-estrutura (água, esgoto, lixo, drenagem) em lidar com esse processo de transformação. LIMA (2001) em seu estudo enfatiza que os córregos urbanos da cidade de Cuiabá e Várzea Grande têm se tornado canais preferenciais de esgoto, uma vez que o atendimento em relação à cobertura de esgoto tratado nas duas cidades está muito aquém do necessário para reduzir as cargas orgânicas, de nutrientes e de coliformes afluentes ao rio Cuiabá. LIBOS (2002) salientou a contribuição advinda das fontes difusas e propôs metodologias para avaliar essas cargas provenientes das atividades agrícolas e de pecuária desenvolvidas na bacia. NEVES (2001), LIMA (2002), ZEILHOFER (2002) desenvolveram estudos no sentido de avaliar a capacidade de resposta das comunidades zooplanctônica e macrobentônica ao processo de degradação das águas do rio Cuiabá no trecho do perímetro urbano.

Os dados obtidos da bacia nesses estudos e outros ainda existentes estão armazenados e sistematizados em um banco de dados criado para a bacia, denominado de SIBAC, que é constituído por um sistema de Informação Geográfica implementado em ARCVIEW, de forma a permitir consultas personalizadas em bases múltiplas de dados (ZEILHOFER, 2001). Esse sistema e os estudos supracitados se tornaram uma importante ferramenta de apoio e subsidio a operacionalização dos instrumentos na Política dos Recursos Hídricos da Bacia. No entanto, a realidade atual enfatiza a necessidade de estudos mais avançados no sentido de melhor caracterizar os fenômenos intervenientes no processo de degradação da qualidade ambiental e proposição de ferramentas eficazes no controle dos mesmos e que viabilizem uma política mais racional para a gestão dos ecossistemas aquáticos em áreas urbanas.

Portanto, ao se analisar o crescimento demográfico que atingiu o ápice na década de 1980, de 7,76%, IBGE, (1980), o rio Cuiabá e seus tributários sempre foram os primeiros elementos do meio ambiente a receber os efeitos da urbanização e da ocupação desordenada do espaço físico. Observa-se ao longo dos cursos de água o uso inadequado dos recursos hídricos, com o lançamento de esgoto e resíduos diversos de residências estabelecidas em suas margens, colocando em risco a qualidade e quantidade desses cursos d´água, podendo comprometer o abastecimento de água de municípios a jusante destes lançamentos.

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Neste sentido o presente trabalho contribui para o conhecimento da dinâmica da poluição nas águas da Bacia do Rio Cuiabá, no trecho montante - jusante do perímetro urbano das cidades de Cuiabá e Várzea Grande, avaliando seus aspectos qualitativos e quantitativos e a influência das cargas orgânicas potenciais, microorganismos patogênicos e nutrientes geradas em suas áreas de drenagem, decorrente de seus usos múltiplos.

MATERIAIS E MÉTODOS

A área de estudo do presente trabalho está localizada na Baixada Cuiabana que corresponde ao trecho considerado como Médio Cuiabá. O rio Cuiabá drena uma área de aproximadamente 28.732 km2 até as proximidades do município de Barão de Melgaço, situado entre as coordenadas geográficas 14º 18’ e 17º 00’S e 54º 40’ e 56º 55’W. Esse rio é um dos principais afluentes do rio Paraguai que faz parte da bacia do Alto Paraguai (BAP).

As suas nascentes localizam-se no município de Rosário Oeste, tendo como principais formadores os rios Cuiabá da Larga e Cuiabá do Bonito, sendo o primeiro sua nascente principal. Após a confluência desses rios, recebe o nome de Cuiabazinho e, somente após o encontro com o Manso que passa a se chamar rio Cuiabá (FEMA, 1995).

As águas do rio Cuiabá são usadas para abastecimento público dos municípios de Cuiabá e Várzea Grande e dilui cerca de 80% de toda carga orgânica antrópica (esgoto doméstico e industriais) que diretamente ou indiretamente são lançados no rio.

Usos Múltiplos da Água na Bacia

O Rio Cuiabá é um dos principais formadores do Pantanal Mato-Grossense e devido a sua posição estratégica entre os dois grandes centros urbanos do Estado, Cuiabá e Várzea Grande que apresentam uma população de 476.532 hab. e 211.303 hab. respectivamente, de acordo com dados do IBGE (2001), estes municípios constituem um dos principais pólos de ocupação e desenvolvimento do Estado. O rio em estudo tem um papel essencial nesse desenvolvimento, onde ele representa 95% do total das fontes de abastecimento para atender aos dois municípios, além de outros usos como balneabilidade, irrigação, pesca, que estão presentes na sobrevivência e na cultura da população.

Quadro 1 - Localização dos Pontos de Amostragem no rio Cuiabá - perímetro urbano.

Pontos no rio Cuiabá Descrição dos pontos Coordenadas (UTM)

Rc5 Situada 10km a montante da área

central das cidades de Cuiabá e Várzea Grande em uma localidade denominada de Passagem da Conceição

592,160/8.278,820

Rc12 Situada 16km a jusante da área

central da cidade de Cuiabá e Várzea Grande localidade denominada de Ponte J.K

595,190/8263,880

A. Diluição de Despejos Industriais e Domésticos

O rio Cuiabá tem sido largamente utilizado para a diluição dos efluentes domésticos gerados nas sub-bacias urbanas, principalmente nas que apresentam maiores concentrações populacionais. Nelas são diretamente lançados esgotos domésticos, resíduos sólidos in natura, além da parcela proveniente dos efluentes industriais.

B. Pisciculturas

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dependerá do tipo de ração que as mesmas utilizam, devido a esse fato faz-se necessário o monitoramento desses empreendimentos.

De acordo com a pesquisa o fósforo é considerado o elemento limitante da produtividade de um viveiro por ser, de um lado, um nutriente essencial a toda a cadeia alimentar e de outro por, em geral, apresentar-se em baixas concentrações na água. Porém, mesmo em baixa concentração, este ainda se encontra fora dos padrões recomendados pelo CONAMA com revisão em 14/10/03 que determina valor máximo igual a 0,025 mg/l.

Figura 1 - Pontos de distribuição de pisciculturas no entorno da área de estudo e identificação dos pontos de amostragem – julho / 2004 – MT.

Fonte: SIBAC (2000)

Os procedimentos analíticos foram realizados segundo Standard Methods for Examination of Water and Wasterwater 17a edição de 1992, os resultados obtidos serão apresentados através de valores mensais referente aos anos de 2000 a 2004. As variáveis serão analisadas e comparadas com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 20 de 18/06/1986, do Conselho Nacional do Meio Ambiente para águas de rio de Classe 2, devido ao rio Cuiabá encontrar-se nesta classificação. Foram considerandos os períodos de cheia e estiagem.

A coleta, análise e avaliação dos dados das amostragens foram feitas de janeiro de 2000 a agosto de 2004. Os valores das concentrações das variáveis analisadas no período de 2000 a 2004 serviram de comparação com os resultados obtidos no trabalho atual e foram obtidos do banco de dados do SIBAC existente no departamento de Engenharia Sanitária/UFMT.

Os pontos de amostragens Rc5, localizado na Passagem da Conceição e Rc12, localizado na ponte JK, foram escolhidos devido as suas localizações estratégicas, ou seja, a montante e a jusante das cidades de Cuiabá e Várzea Grande, de forma que se verificasse o poder de autodepuração e da capacidade de resposta do rio, no meio a tantas fontes de poluição.

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Quadro 2 - Método, equipamentos, variáveis físico-químicas e microbiológicas analisadas nos pontos de amostragem.

VARIÁVEL MÉTODO EQUIPAMENTOS PERIODICIDADE

D.B.O (mg/l) Método Winckler Bureta Automática / Estufa Incubadora –

Temperatura de 20°C Mensal

O.D (mg/l) Método Winckler _{Bureta Automática} Mensal

Fósforo Total

(mg/l) Ácido Ascórbico

Autoclave de 15 a 20 PSI/ Espectofo- tômetro

880nm / Balança Analítica Mensal Coliforme Total

(NMP/100ml)

Substrato Cromogênico /

Estufa de Cultura e Banho Maria /FANEM/

Seladora / Quanti-tray Sealer – Model 2X Mensal Escherichia coli

(NMP/100ml)

Substrato Cromogênico /

Estufa de Cultura e Banho Maria /FANEM/002

Seladora / Quanti-tray Sealer – Model 2X Mensal

Fonte: Standard Methods for Examination of Water Wasterwater 17ª edição, 1992.

RESULTADOS

A figura 02 abaixo apresenta os resultados encontrados nos pontos de amostragem, seus resultados serão discutidos através de tópicos.

Variação da D.B.O e do O.D no Rc5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0 4/ 01/ 00 0 8/ 03/ 00 1 1/ 05/ 00 0 6/ 07/ 00 2 1/ 09/ 00 0 6/ 11/ 00 2 3/ 01/ 01 0 8/ 03/ 01 0 8/ 05/ 01 1 1/ 07/ 01 3 0/ 10/ 01 1 4/ 05/ 02 0 9/ 09/ 02 0 7/ 10/ 02 1 2/ 05/ 03 0 9/ 07/ 03 0 2/ 09/ 03 0 3/ 11/ 03 2 6/ 01/ 04 2 2/ 03/ 04 1 0/ 05/ 04 0 9/ 08/ 04 mês/ano C o nc e n tr aç ã o ( m g/ L)

OD Limite CONAMA p/ Rio de classe 2 DBO

Variação da D.B.O e do O.D no Rc12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 04/ 01/ 00 08/ 03/ 00 11/ 05/ 00 30/ 07/ 00 21/ 09/ 00 06/ 11/ 00 23/ 01/ 01 08/ 03/ 01 22/ 05/ 01 11/ 07/ 01 30/ 10/ 01 14/ 05/ 02 13/ 09/ 02 12/ 05/ 03 09/ 07/ 03 02/ 09/ 03 03/ 11/ 03 26/ 01/ 04 22/ 03/ 04 05/ 07/ 04 mês/ano C o n ce n tr ação ( m g /L )

OD Limite Conama para rios de Classe 2 DBO

Variação de Fósforo no Rc5 0 0,050,1 0,150,2 0,250,3 0,350,4 04 /0 1/ 0 0 08 /0 3/ 0 0 11 /0 5/ 0 0 06 /0 7/ 0 0 21 /0 9/ 0 0 06 /1 1/ 0 0 23 /0 1/ 0 1 08 /0 3/ 0 1 08 /0 5/ 0 1 11 /0 7/ 0 1 30 /1 0/ 0 1 14 /0 5/ 0 2 09 /0 9/ 0 2 07 /1 0/ 0 2 12 /0 5/ 0 3 09 /0 7/ 0 3 02 /0 9/ 0 3 03 /1 1/ 0 3 26 /0 1/ 0 4 22 /0 3/ 0 4 10 /0 5/ 0 4 09 /0 8/ 0 4 mês/ano C onc e n tr a ç ã o ( m g /L)

Fosf_total Limite CONAMA p/ Rio de classe 2

Variação de Fósforo no Rc12 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 04 /0 1/ 0 0 08 /0 3/ 0 0 11 /0 5/ 0 0 30 /0 7/ 0 0 21 /0 9/ 0 0 06 /1 1/ 0 0 23 /0 1/ 0 1 08 /0 3/ 0 1 22 /0 5/ 0 1 11 /0 7/ 0 1 30 /1 0/ 0 1 14 /0 5/ 0 2 13 /0 9/ 0 2 12 /0 5/ 0 3 09 /0 7/ 0 3 02 /0 9/ 0 3 03 /1 1/ 0 3 26 /0 1/ 0 4 22 /0 3/ 0 4 05 /0 7/ 0 4 mês/ano C o n c en tr aç ão ( m g /L )

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Variação de Coliformes Totais e Escherichia coli no Rc5

1,00E+00 1,00E+01 1,00E+02 1,00E+03 1,00E+04 1,00E+05 04/ 01/ 00 09/ 04/ 00 06/ 07/ 00 02/ 10/ 00 23/ 01/ 01 09/ 04/ 01 11/ 07/ 01 09/ 01/ 02 09/ 09/ 02 08/ 11/ 02 09/ 07/ 03 07/ 10/ 03 26/ 01/ 04 12/ 04/ 04 09/ 08/ 04 mês/ano C o n c. ( N M P /100m l)

Coliformes_totais Limite CONAMA C. T. p/ Rio de classe 2

Escherichia coli Limite CONAMA E.c. p/ Rio de classe 2

,

Variação de Coliformes Totais e Escherischia coli no Rc12

1,00E+00 1,00E+01 1,00E+02 1,00E+03 1,00E+04 1,00E+05 1,00E+06 04/ 01/ 00 08/ 03/ 00 11/ 05/ 00 30/ 07/ 00 21/ 09/ 00 06/ 11/ 00 23/ 01/ 01 08/ 03/ 01 22/ 05/ 01 11/ 07/ 01 30/ 10/ 01 14/ 05/ 02 13/ 09/ 02 12/ 05/ 03 09/ 07/ 03 02/ 09/ 03 03/ 11/ 03 26/ 01/ 04 22/ 03/ 04 05/ 07/ 04 mês/ano C o n c. ( N M P /100m l)

Coliformes_totais Limite CONAMA C.T. p/ Rio de classe 2

Escherichia coli Limite CONAMA E.c. p/ Rio de classe 2

Figura 2 - Apresentação gráfica dos resultados mensais das variáveis analisadas - Período de Jan/00 a Agosto/04.

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) / Oxigênio Dissolvido (OD)

A concentração média de OD no Rc5 foi de 7,5 mg/l e os valores de matéria orgânica biodegradável representada pela DBO foi de 2,00 mg/l. Pode-se observar que durante o período de 2004, houve um aumento significativo com relação a DBO, provavelmente devido à ausência de chuva neste período e das formas de uso e ocupação da bacia (como piscicultura, agricultura, entre outras), porém, deveria-se esperar uma redução significativa dos teores de OD devido ao aumento dessa carga orgânica, este fato não ocorre devido a existência nas proximidades do ponto de amostragem de uma oxigenação natural (cachoeira), fazendo com que o índices de OD se mantenham de forma estável.

Este fato ocorre, em função da vazão elevada do rio Cuiabá, fazendo com que haja uma diluição desses materiais biodegradáveis.

Com relação ao Rc12 observa-se que a concentração media de OD foi 6,5 mg/l e a concentração de matéria orgânica foi de 3,0 mg/l.

Nutriente (Fósforo Total)

As concentrações de fósforo total nos pontos de amostragem na maioria das vezes excederam o limite (0,025mg/l) estabelecido pela resolução CONAMA 20/86.

Com relação ao Rc12, esse aumento possivelmente está relacionado com as cargas elevadas de nutrientes que são lançadas ao longo deste trecho, provenientes dos esgotos domésticos e de outras fontes. Verificando neste caso concentração médias de 0,15 mg/l neste mesmo local.

Coliformes Totais e Escherichia coli

Os coliformes totais e E.coli variaram de 103 – 102 NMP/100ml no Rc5 e de 104- 103 NMP/100ml no Rc12. Observa-se que no Rc12 a maior parte do tempo às concentrações de microorganismos excedem os padrões para rio de classe 2, este fato esta relacionado com os efluentes domésticos que são lançados diariamente na bacia sem tratamento prévio. Este fato pode ser comprovado pelos valores de E.coli se aproximarem dos coliformes totais.

CONCLUSÕES

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Verificou-se ainda, um decréscimo nos teores de OD, muito embora, no Rc12 esse valor esteja nos limites estabelecidos pelo CONAMA 20. No que se refere aos nutrientes, cabe salientar que, no Rc5 constatou-se concentrações elevadas de fósforo, que pode estar associada ao grande número de pisciculturas localizadas a montante do ponto de controle.

Destaca-se neste estudo a capacidade de reaeração do rio, em virtude de suas características físicas, porém, verifica-se como vital para a melhoria da qualidade a ampliação da cobertura de esgoto tratado, adotando tecnologias que permitam remoção dos coliformes. Ressalta-se a importância de acompanhamento e monitoramento contínuo da qualidade das águas de forma a verificar os efeitos decorrentes das diferentes fontes poluidoras identificadas na bacia.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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2. APHA. 1992. STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND

WASTEWATER

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4. FEMA – Fundação Estadual do Meio Ambiente de Mato Grosso, Caracterização hidrográfica do Estado de Mato Grosso, relatório preliminar. Cuiabá,MT: 1995.537p.

5. IBGE, 2001. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística: Censo 2000, Disponível em: www.ibge.gov.br>, Acesso em: 17Julho 2004.

6. LIMA, E. B. N. R. 2001. Modelagem integrada para gestão da qualidade da água da Bacia do Rio Cuiabá. Tese de Doutorado, COPPE/UFRJ: Rio de Janeiro, 184p.

7. SOUZA, Helga Bernhard, 1977. Guia Técnico de Coleta de Amostras de Água. Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, 257p.il.

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