ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE METAIS NA ÁGUA DO RESERVATÓRIO DE SALTO GRANDE: DIAGNÓSTICO AMBIENTAL E SAÚDE PÚBLICA

Texto

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ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE METAIS NA ÁGUA DO RESERVATÓRIO

DE SALTO GRANDE: DIAGNÓSTICO AMBIENTAL E SAÚDE PÚBLICA

Maurício Augusto Leite (1)

Engenheiro Agrônomo – Universidade Federal de Viçosa - 1994

Mestre em Ciências da Engenharia Ambiental – Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo - 1998

Doutor em Ciências da Engenharia Ambiental – Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo - 2002

Jovem Pesquisador FAPESP – Departamento de Engenharia Civil – Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira – Universidade Estadual Paulista – 2004 – Processo 03/07355-7

Carolina Buso Dornfeld (2)

Bióloga – Universidade Federal de São Carlos - 1999

Mestre em Ciências da Engenharia Ambiental – Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo - 2002

Doutoranda em Ciências da Engenharia Ambiental – Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo - 2002

Evaldo Luiz Gaeta Espíndola (3)

Biólogo – Universidade Federal e Mato-Grosso do Sul - 1986

Mestre em Hidráulica e Saneamento - Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo – 1991

Doutor em Ciências da Engenharia Ambiental – Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo – 1994

Pós-Doutor - Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo – 1997 Livre-Docente - Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo – 2002

Prof. Associado - Departamento de Hidráulica e Saneamento - Escola de Engenharia de São Carlos – Universidade de São Paulo

Endereço (1)

Faculdade de Engenharia de Ilha Solteira -UNESP Departamento de Engenharia Civil

Alameda Bahia, 550

CEP: 15385-000 – Ilha Solteira –SP - Brasil Fone: 55 (18) 3743-1125

Fax: 55 (18) 3743-1160

e-mail: mauricio@dec.feis.unesp.br

Endereço (2) (3)

Programa de Pós-graduação em Ciências da

Engenharia Ambiental – Centro de Recursos Hídricos e Ecologia Aplicada – Escola de Engenharia de São Carlos – USP

Av. Trabalhador Sancarlense, 400, Centro CEP:13566-590 São Carlos - SP – Brasil Fone: 55 (16) 273 – 8258

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IX – Leite – Brasil – 1 Apresentação: Oral

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ANÁLISE DA CONCENTRAÇÃO DE METAIS NA ÁGUA DO RESERVATÓRIO

DE SALTO GRANDE: DIAGNÓSTICO AMBIENTAL E SAÚDE PÚBLICA

RESUMO

O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade da água do reservatório de Salto Grande (Americana, SP), localizado em área de intensa urbanização e atividade industrial, enfatizando a concentração de metais presentes nesse compartimento abiótico, juntamente com o rio Atibaia, principal afluente do reservatório e responsável por parte do abastecimento de água do município de Sumaré (SP). As amostras de água foram coletadas em dois períodos distintos (Maio e Novembro de 2000) em cinco estações de amostragem. Utilizou-se a metodologia descrita em APHA (1995) para a quantificação dos metais (Cd, Cr, Cu, Fe, Mn e Pb) sendo os resultados comparados com a resolução CONAMA 20/86 (enquadramento dos corpos d'água) e com a Portaria Federal Brasileira 1469/00 (padrões de potabilidade). Os resultados demonstraram um ambiente contaminado pelos metais analisados, em especial por Cd, Fe, Mn e Pb, oferecendo, portanto, risco, à saúde pública , caso o tratamento da água de abastecimento do município de Sumaré apresente algum problema. Deve-se salientar que essa água também é utilizada para a irrigação de culturas às margens do rio Atibaia e do reservatório de Salto Grande. Conclui-se que as altas concentrações de metais, com valores fora dos padrões estabelecidos pelos órgãos ambientais, relacionam-se diretamente com as atividades desenvolvidas na bacia hidrográfica e indicam os impactos decorrentes desta utilização e seu reflexo nas características físicas, químicas, toxicológicas e biológicas do sistema, podendo causar danos à saúde pública e também elevação nos custos de tratamento de água para abastecimento humano.

Palavras-chave: metais, água, potabilidade, qualidade e reservatório do Salto Grande

INTRODUÇÃO

Os metais têm contribuído de forma significativa para a poluição do ar, da água e do solo, interferindo temporária ou permanentemente na manutenção da biota terrestre e aquática. Assim, tem-se verificado o reflexo da expansão acelerada dos núcleos urbanos, do desenvolvimento industrial e agrícola, os quais, apesar dos inúmeros benefícios ao homem, impõe novas e futuras restrições ao uso dos recursos naturais. Segundo BRAYNER (1998), a intervenção humana pode ser considerada como a maior responsável pela magnitude e freqüência da disposição dos metais, uma vez que a sua geração e utilização como subproduto nas atividades industriais ocorre em escala exponencial, gerando diversos impactos em níveis local e global, levando a um estresse contínuo da natureza e, consequentemente, a efeitos agudos ou crônicos à saúde dos ecossistemas e do homem.

De acordo com CALMANO (1996), a contaminação por metais pode ocorrer por fontes difusas, como aquelas originadas pela atmosfera, deposições sólidas e lixiviação do solo, e fontes pontuais, caracterizadas principalmente pelas emissões de efluentes industriais, esgotos domésticos, depósitos de lixo e despejos de mineração.

O comportamento de metais traço em sistemas aquáticos é altamente complexo devido as possíveis interações que ocorrem com os componentes dissolvidos e particulados quando estes estão em condições de não-equilíbrio, ou seja, em situações em que a resistência e resiliência foram ultrapassadas, fazendo com que o funcionamento do ecossistema ocorra fora do ponto de equilíbrio (SALOMONS & FORSTNER, 1984), o que promove sérias modificações ambientais. Estas situações são comuns em reservatórios, por exemplo, devido ao aporte contínuo e excessivo de nutrientes (principalmente nitrogênio e fósforo), promovendo a

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apresentam toxicidade aos organismos. A toxicidade, no entanto, depende de vários fatores que influenciam a disponibilidade da substância aos organismos, incluindo a fonte, a taxa de emissão, a concentração, transporte, fase de desenvolvimento e os processos bioquímicos de cada organismo (LAWS, 1993).

Tradicionalmente, observa-se que a qualidade microbiológica da água, para fins de abastecimento, tem sido o principal fator a ser analisado. Porém, isto tem sido mudado atualmente, sendo que a importância da "qualidade química" tem aumentado com a evolução do conhecimento sobre o os danos causados pela exposição à substâncias químicas. No estabelecimento de um Guia para Águas de Abastecimento para Proteção da Saúde Pública, a WHO (1993) apud VAN LEEUWEN (2000) aplicou a seguinte definição: "Um Guia apresenta a concentração de um constituinte que não apresente nenhum risco significante à saúde da população sobre todo o tempo de consumo".

O reservatório de Salto Grande está inserido bacia hidrográfica do rio Piracicaba que é segunda região econômica mais importante do Estado de São Paulo, apresentando uma população de 4 milhões de habitantes e uma elevada concentração de indústrias dos mais diversos tipos (promovendo a geração de efluentes domésticos e industriais, respectivamente), as quais estão principalmente localizadas nas cidades de Campinas, Paulínia, Sumaré e Americana. Deve-se mencionar ainda a extensão das atividades ligadas ao setor agrícola, destacando-se as culturas de cana-de-açúcar, além de outros tipos de produção (citricultura, por exemplo) que fazem uso de fertilizantes e defensivos agrícolas (FARIA, 2002).

Em conseqüência do processo de urbanização, industrialização e produção agrícola, diversas alterações vêm sendo observadas em relação aos recursos hídricos, com implicações na disponibilidade de água de melhor qualidade para atender a demanda da região. Uns dos maiores exemplos da degradação ambiental dos recursos hídricos é o rio Atibaia, o qual recebe uma elevada quantidade de efluentes industriais, no trecho que atravessa o pólo petroquímico de Paulínia (PIRACENA, 1996), bem como os efluentes domésticos oriundos das cidades localizadas a montante do reservatório de Salto Grande, além da contribuição expressiva de fontes difusas representadas pelas extensas áreas destinadas ao plantio da cana-de-açúcar, laranja e pastagem, que circundam toda a margem da represa.

No entanto, a situação se torna ainda mais crítica quando se avalia os diversos metais que são incorporados aos sistemas (rio e reservatório) juntamente com os efluentes industriais e domésticos. Estudos desenvolvidos pela CETESB (2001) nos programas de monitoramento, por exemplo, têm demonstrado, entre outros metais, que as concentrações de chumbo e manganês estão acima dos padrões exigidos pelo CONAMA 20/86 para águas de classe 2.

Com o intuito de se determinar os níveis de contaminação, os órgãos ambientais estabelecem limites máximos de concentrações desses elementos para que não ocorram danos aos organismos e à saúde pública. No Brasil, a resolução CONAMA 20/86 estabelece limites para as concentrações de metais presentes nas águas, o que é dependente da classe na qual o corpo d’água em estudo está enquadrado e a Portaria Federal 1469/00 (BRASIL, 2000), é a que estabelece os padrões de potabilidade da água.

2 - OBJETIVOS

O presente trabalho teve por objetivo determinar a concentração de metais na água (cádmio, cobre, cromo, chumbo, ferro e manganês) no reservatório de Salto Grande e rio Atibaia, comparando os valores com a resolução CONAMA 20/96 e a Portaria Federal Brasileira 1469/00.

3 - METODOLOGIA

O reservatório de Salto Grande localiza-se no município de Americana (São Paulo - Brasil), nas coordenadas geográficas 22o44’ S e 47o20’W. Está situado a 530 metros de altitude e suas características gerais são: área inundada mínima de 10,55 km2 e máxima de 13,25 km2; volume máximo de aproximadamente 106 x 106 m3; profundidade média de 8,00 m, máxima de 19,80m e tempo médio de retenção da água de 30 dias (LEITE et al, 2000).

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Figura 1. Localização do reservatório de Salto Grande (Americana, SP - Brasil) e das estações de coleta (LEITE, 2002).

As amostras de água foram coletadas em maio e novembro de 2000, utilizando-se uma garrafa do tipo “van Dorn”, nas 5 estações de coleta (uma no rio Atibaia e quatro no reservatório), sendo preservadas com 1,5 mL de ácido nítrico concentrado. No laboratório a amostra de 1 litro foi concentrada até 100 mL e durante esse processo foi adicionado um total de 5 mL de ácido nítrico. O material concentrado foi filtrado em membranas GFC - 0,45 νm (APHA, 1995), sendo a e a leitura realizada em Espectrofotômetro de Absorção Atômica (SpectrAA 220, Varian).

5 - RESULTADOS

Os resultados referentes às concentrações de metais na água do sistema em estudo estão apresentados na Tabela 1, sendo possível observar que existem diferenças em escala temporal (maio e novembro de 2000) e espacial (estações de coleta). Observam-se as maiores concentrações de Cd, Cr, Pb e Cu ocorreram em maio/00 (período seco) e as maiores concentrações de Fe e Mn ocorreram em novembro/00 (período chuvoso). Quanto às estações de coleta, pode-se observar as maiores concentrações no rio Atibaia, exceto para o Pb.

Tabela 1. Concentrações de metais na água do reservatório de Salto Grande (Americana, SP - Brasil) durante o período estudado (Fonte: DORNFELD, 2002).

Cd (mg.L-1) Mai/00 Nov/00 Pb (mg.L-1) Mai/00 Nov/00 Fe (mg.L-1) Mai/00 Nov/00 Rio Atibaia 0,0053 0,0030 Rio Atibaia 0,0374 0,0143 Rio Atibaia 0,904 1,338 1 0,0033 0,0022 1 0,0414 ND 1 0,544 0,516 2 0,0039 0,0022 2 0,0440 0,0144 2 0,273 0,626 3 0,0046 ND 3 0,0488 ND 3 0,257 0,531 4 0,0044 0,0022 4 0,0471 ND 4 0,232 0,488 Cu (mg.L-1) Mai/00 Nov/00 Cr (mg.L-1) Mai/00 Nov/00 Mn (mg.L-1) Mai/00 Nov/00 Rio Atibaia 0,0723 0,0054 Rio Atibaia 0,0429 0,0166 Rio Atibaia 0,0753 0,1150 1 0,0217 0,0039 1 0,0120 ND 1 0,0494 0,1563 2 0,0127 0,0047 2 0,0265 0,0084 2 0,0477 0,0973

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Tabela 2. Concentração de metais na água, limite estabelecido pela resolução CONAMA 20/86 e padrões de potabilidade da água destinada ao consumo humano (BRASIL, 2000). Em itálico: concentrações acima dos valores estabelecidos pela resolução.

Reservatório de Salto Grande Reservatório de Salto Grande Metal (mg.L-1) Portaria Federal 1469/00 Conama 20/86 (Águas

Classe 2) Min. Max. Metal (mg.L-1) Portaria Federal 1469/00 Conama 20/86 (Águas Classe 2) Mín. Máx. Cd 0,005 0,001 ND 0,0053 Fe 0,300 0,300 0,0084 1,338 Cu 1,000 0,020 0,0039 0,0723 Mn 0,100 0,100 0,0390 0,1563 Cr 0,050 0,050 0,0084 0,0429 Pb 0,010 0,050 ND 0,0488 ND: Não detectado

A Tabela 2 também demonstra que os valores de Cd, Fe , Mn e Pb foram superiores aos padrões de potabilidade para consumo humano, sendo que somente Cu e Cr não foram detectados em concentrações que ultrapassem esse limite.

A contaminação por metais do sistema em estudo também tem sido confirmada freqüentemente pela CETESB (2001) no programa de monitoramento da qualidade das águas interiores do Estado de São Paulo, detectando concentrações de alumínio, cádmio, níquel e manganês no Rio Aitbaia acima do recomendado pela resolução CONAMA 20/86, apresentando resultados semelhantes ao do presente estudo.

Pela Portaria 1469/00 são estabelecidos os limites máximos permitidos para dezenas de parâmetros que precisam ser respeitados em toda água para consumo humano distribuída no território nacional. Porém, segundo DI BERNARDO et al (2002), poucas são as estações de tratamento de água no Brasil que estão preparadas para realizar os ensaios previstos na legislação, devendo a inspeção de alguns parâmetros ficar a cargo de outros órgãos municipais, estaduais ou federais. Deve-se considerar que os valores de metais apresentados são os valores obtidos antes da captação da água para o abastecimento, sendo que a água pós-tratamento não foi analisada para avaliar se o sistema está sendo eficiente.

Deve-se lembrar que uma parte da captação de água dos municípios de Campinas e Sumaré estão localizadas no rio Atibaia, o que torna essencial o tratamento adequado da água para consumo humano. Acoplado a este fato, existem ao longo do rio Atibaia diversas propriedades rurais que utilizam essa água para irrigação de culturas, o que pode comprometer a saúde da população com relação aos metais citados.

Para os metais em desconformidade com os padrões de potabilidade no rio Atibaia (Cd, Fe, Mn e Pb), os maiores problemas estão relacionados com o cádmio e chumbo, que podem causar danos aos seres humanos como: cólicas, dores abdominais, cãibras, vômitos, perda de peso, efeitos no sangue e nos rins, encefalopatia, efisema, bronquite, aumento da pressão arterial, anemia e osteoporose (CADERNOS DE REFERÊNCIA AMBIENTAL, 2000)

Sabe-se que alguns metais como o manganês, ferro, cobre e zinco são micronutrientes essenciais, enquanto outros como mercúrio, cádmio e chumbo não são requeridos mesmo em baixas quantidades pelos organismos. No entanto, deve-se considerar que todos os metais, incluindo os micronutrientes essenciais, são tóxicos para os organismos aquáticos e para o homem se os níveis de exposição e as concentrações forem suficientemente altos (CAMPBELL et al. 1988; LAWS, 1993).

Assim, verifica-se, pelos dados obtidos, o acentuado processo de degradação da qualidade da água do sistema, com implicações a manutenção da biota e à saúde da população do entorno, uma vez que diversas atividades de lazer ainda são desenvolvidas no reservatório, incluindo recreação de contato direto, além da pesca esportiva e para consumo da população de baixa renda. Neste sentido, formas de recuperação e manejo do reservatório, com maior controle das fontes pontuais e difusas, além de medidas destinadas ao isolamento do sedimento, retirada de plantas aquáticas e disponibilização de informação ao público usuário, deveriam ser implementadas, reduzindo os possíveis efeitos nocivos à saúde humana.

6 -CONCLUSÕES

Nota-se que o rio Atibaia é o principal meio de transporte de metais para o interior do reservatório, devido às diversas atividades impactantes realizadas na bacia hidrográfica, culminando para que as concentrações máximas de Cd, Cr, Cu, Fe, Mn e Pb fossem mais elevadas que os valores da Resolução CONAMA 20/86 , excedendo também aos padrões de potabilidade para consumo humano, com exceção do

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Cr e Cu. Estes dados demonstram que a população abastecida pelas águas do rio Atibaia e do reservatório de Salto Grande, seja para consumo direto ou irrigação, pode estar sendo contaminada pelos metais estudados, principalmente aquela que utiliza a água sem tratamento prévio, tornando um sério risco à saúde destes indivíduos.

7 - BIBLIOGRAFIA

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