INFLUÊNCIA DO REGIME HIDROLÓGICO NA QUALIDADE DA ÁGUA
DA LAGOA DA FRANCESA – PARINTINS/AMAZONAS.
Solenise Pinto Rodrigues Kimura11*; Domitila Pascoaloto2;Melissa Gurgel AdeodatoVieira13
Resumo – O objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água da lagoa da Francesa no
município de Parintins/AM, considerando o regime hidrológico da região Amazônica. O estudo foi baseado em análises dos parâmetros físico-químicos: temperatura, pH, condutividade elétrica, turbidez, sólidos em suspensão, oxigênio dissolvido, demanda química e bioquímica de oxigênio, fósforo total, fosfato, nitrogênio total, amônia e nitrato. Os períodos de coleta compreenderam os meses de julho e setembro de 2012 e 2013, totalizando quatro coletas. Os resultados mostram que a lagoa recebe uma carga alta de esgoto urbano, sendo evidenciado nos teores elevados do nutriente fósforo, compostos nitrogenados e variação expressiva na concentração do oxigênio dissolvido em função do nível de água. Apesar disso, a lagoa apresentou características próprias de ambientes com capacidade de manter o equilíbrio ecológico no período de maior volume de água. Para tal, é importante a escolha e elaboração futura de um processo de remediação ou minimização de agentes poluentes de maior relevância.
Palavras-Chave – Qualidade da água, lagoa da Francesa, nível de água.
INFLUENCE OF HYDROLOGICAL REGIME IN POND FRANCESA
WATER QUALITY - PARINTINS / AMAZONAS.
Abstract – In this paper we evaluate the Lagoa da Francesa's water quality, considering the
hydrological regime of the Amazon region. Lagoa da Francesa is a lagoon in Parintins in North Brazil. This study was carried out based on analysis of physical-chemical parameters: temperature, pH, conductivity, turbidity, suspended solids, dissolved oxygen, biochemical and chemical oxygen demand, total phosphorus, phosphate, total nitrogen, ammonia and nitrate. The data was collected among on July-September in 2012 and 2013, totaling four collections. Our results show that the lake receives a high load of urban sewage, which is evidenced in the high levels of nutrients phosphorus, nitrogen compounds and significant variation in the concentration of dissolved oxygen depending on the water level. Despite this, the lagoon showed characteristics of environments capable to maintain the ecological balance in the period of greatest volume of water. These results point to a necessity of a remediation process or a way of mitigation of the most relevant pollutants.
Keywords – water quality, lagoa da Francesa, water level.
1Universidade Estadual de Campinas, Departamento de Desenvolvimento de Processos e Produtos. Av. Albert Einstein, 500. CEP 13083-852 Campinas, SP. solenisekimura@yahoo.com.br
2
Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Coordenação de Dinâmica Ambiental. Av. André Araújo, 2.936 – Petrópolis. CEP 69067-375 Manaus, AM. domitila@inpa.gov.br
3Universidade Estadual de Campinas, Departamento de Desenvolvimento de Processos e Produtos. Av. Albert Einstein, 500. CEP 13083-852 Campinas, SP. melissagav@feq.unicamp.br
INTRODUÇÃO
O constante crescimento populacional tem produzido impactos significativos ao meio ambiente, causados pelo elevado grau de urbanização, que na maioria das vezes, ocorre sem um planejamento sobre uso e ocupação do solo. Isto traz graves consequências como a degradação dos recursos naturais, principalmente hídricos, através da contaminação dos mananciais superficiais, tornando-os indisponíveis para o uso humano e comprometendo a disponibilidade da água de qualidade.
Para assegurar a vida aos habitantes dos rios e garantir a ingestão de uma substância que não seja nociva à saúde da população, a qualidade da água é avaliada pela análise de alguns parâmetros de características físicas, químicas e biológicas descritas na Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (Conama) 357/2005.
Uma grande quantidade de resíduos é produzida pelas atividades humanas e tem como destino final, seu descarte no meio ambiente, principalmente em rios e lagos, Brodnjak-Voncinaet al., (2002); Singhet al., (2005) ocasionando o aumento de problemas ambientais e doenças nas comunidades expostas a essas condições. Muitas vezes, esses ecossistemas aquáticos tem a capacidade de assimilar e neutralizar substâncias tóxicas, através de mecanismos físicos, químicos e biológicos. No entanto, quando os contaminantes excedem a capacidade de depuração desses corpos d’água, os organismos presentes no ambiente aquático podem sofrer danos em seu ciclo de vida ou mesmo em seu comportamento Cooney(1995). Como consequência destas atividades, tem-se observado uma expressiva queda da qualidade da água e perda de biodiversidade aquática, em função da desestruturação do ambiente físico, químico e alteração da dinâmica natural das comunidades biológicas segundo Goulart e Callisto, (2003).
Nas últimas décadas, os ecossistemas aquáticos vêm sendo alterados de forma significativa devido aos impactos ambientais advindos de diversas atividades antrópicas Goulart e Callisto, (2003), como consequência dessas atividades, expressivas quedas na qualidade da água e perda da biodiversidade aquática vem sendo em função da desestruturação do ambiente físico, químico e alteração da dinâmica natural das comunidades biológicas. Dentre os problemas ambientais, destacam-se a mortalidade de espécies botânicas e da fauna, algumas das quais possuem grande importância ecológica no meio. A mortalidade de peixes em ambiente aquático pode reduzir significativamente a disponibilidade de emprego e alimento para diferentes comunidades ribeirinhas, principalmente em locais onde essa economia é forte.
Partindo deste contexto, faz-se necessário o estudo sobre as mudanças na qualidade da água da lagoa da Francesa, avaliando-se a atual condição de equilíbrio ecológico da lagoa em relação aos danos que esta vem sofrendo, considerando a importância ambiental e econômica para o município de Parintins/AM.
MATERIAL E MÉTODOS Descrição do local de estudo
A lagoa da Francesa está localizada no município de Parintins, estado do Amazonas (Figura 1), sua formação está diretamente relacionada com o rio Amazonas e lago Macurany. A região
períodos bem distintos ao longo do ano, águas altas (enchente/cheia) e águas baixas (vazante/seca). Sendo que neste último período, a lagoa desaparece por completo. Na cheia, o fluxo de embarcações é intenso, pois esta lagoa serve de porto de embarque e desembarque para a população ribeirinha bem como, de abrigo para as embarcações de menor porte.
O município de Parintins, onde se localiza a lagoa da Francesa, possui uma área de 5.952
Km2 e uma população de 102.033 habitantes (IBGE, 2010). Possui clima tropical, chuvoso, com
pequeno período seco (agosto a outubro), umidade relativa do ar em torno de 71% e precipitação pluviométrica anual de 2.327 mm.
Figura 1. Mapa de localização da lagoa da Francesa com pontos de coleta.
Visando avaliar a qualidade das águas da lagoa da Francesa, foram realizadas quatro coletas nos períodos de julho e setembro nos anos de 2012 e 2013, que compreende diferentes níveis de água da lagoa em estudo. As amostras de água foram coletadas em pontos estratégicos da lagoa considerando as áreas urbanas e um ponto menos urbanizado.
Amostragens da água
Os períodos de coleta foram determinados em função do regime hidrológico da região Amazônica, compreendendo dessa forma, diferentes níveis de água da lagoa no decorrer do trabalho, totalizando quatro períodos de coletas. A pesquisa teve suporte para a realização das análises do Laboratório de Química Ambiental - LQA do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia – INPA.
Foram coletados 1,5 litros de amostra de água com uma garrafa coletora tipo Van Dorn, acondicionadas em frascos de polietileno para determinação dos parâmetros de qualidade de água em laboratório. Os parâmetros físico-químicos pH, condutividade, oxigênio dissolvido e temperatura foram medidos no ato da coleta das amostras com auxílio de equipamentos portáteis, sendo para o pH utilizado um pH-metro marca Quimis e para condutividade um condutivímetro marca Lutron CD-4303. O oxigênio dissolvido (OD) foi determinado pelo método de Winkler modificado, conforme descrito em Goltermanet al. (1971). Para os demais parâmetros procederam-se a conprocederam-servação e armazenamento de acordo com o parâmetro a procederam-ser determinado e encaminhado ao laboratório de química ambiental do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA). Em laboratório foram determinado a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) descrito em Goltermanet
al. (1971). Demanda química de oxigênio (DQO) pelo método titulométrico segundo APHA (2003).
O sólido em suspensão foi determinado por gravimetria a partir do material seco retido no filtro, previamente pesados, e secos em estufa a 105º C e a turbidez, foi determinada por turbidimetria, com auxilio de um turbidímetro marca Micronal, com os valores expressos em unidades nefelométricas de turbidez (UNT). Para o nitrogênio e fósforo total, as amostras foram digeridas em autoclave a 110-115 °C por 30 minutos com uma solução oxidante de perssulfato de potássio (K2S2O8) e ácido bórico (H3BO3) e a leitura realizada por espectrofotometria no sistema
FIA - Fluxo de análises contínuo, esse sistema utiliza reagentes e comprimento de onda específico por parâmetro. As técnicas de análises citadas estão descritas em Valderrama (1981), Golterman (1971) e APHA (2005) adaptadas para região. As concentrações de amônia, nitrato e fosfato foram determinadas por cromatografia iônica (Dionex, ICS 2500). As amostras foram filtradas utilizando filtros de 0,25 µm, adicionado 0,1 g de tymol para preservação, até o momento da análise.
RESULTADOS e DISCUSSÃO
Nas coletas de 2012, a temperatura na água variou de 29,9 ºC (F4 em março) a 34 ºC (F1 em julho). Em 2013, a temperatura variou entre 30,2 ºC (F2 e F3 em março) e 33,9 ºC (F3 em julho). Observa-se que as temperaturas são relativamente constantes em ambos os períodos dos anos com média de 30,36 e 32,72 ºC (março e julho de 2012 respectivamente) e de 30,76 e 33,4 ºC (maço e julho de 2013). É observado um aumento no período de julho, que é característico dos ambientes amazônicos e estão condizentes com a temperatura do ar no período. Segundo Alves et al. (2012), as menores temperaturas da água ocorrem em função da cobertura de nuvens, não permitindo a incidência de raios solares sobre a superfície da água, enquanto que no período menos chuvoso ocorrem mais horas de incidência solar e possibilita o aumento da temperatura.
Os valores obtidos para o pH não apresentou grandes variações, mantiveram-se próximos da neutralidade com valores variando de 6,36 a 6,92 (em 2012) e de 6,03 a 7,10 em 2013). Ressalta-se que o valor máximo (7,10) é bem pontual diferindo dos demais e só foi observado nas coletas de 2013. Atribui-se essa elevação a descarga/ esgoto do hotel localizado no local. Os valores de pH mantiveram-se dntro dos limites estabelecidos pela resolução CONAMA 357/05 na faixa de 6-9. (Figura 2).
A condutividade apresentou um comportamento similar em ambos os anos, ou seja, seus valores máximos foram observados nos meses de julho 119,7 μs/cm (F1 em 2012) e 75,21 μs/cm (F1 em 2013). Observa-se um decréscimo de concentração em relação aos pontos F1 e F4, esse decréscimo é decorrente da localização dos pontos de coleta em relação ao impacto urbano, ou seja,
Nour, (2001) tais despejos, provenientes em sua maioria de residências, compõem-se basicamente de urina, fezes, restos de alimentos, sabão, detergentes e águas de lavagem, contendo elevada quantidade de matéria orgânica, que contribuem para a entrada, no corpo d'água, de espécies iônicas.
Com relação aos sólidos em suspensão, essa variável, além de discriminar a qualidade dos rios, é a que é mais influenciada pelas estações do ano segundo Silvaet al, (2008). Os sólidos em suspensão influenciam diretamente nos valores da turbidez. E essa condição foi observada nas coletas anuais (Figura 3 e 4). Os valores estiveram na faixa de 32,33 e 47,0 mg/L (máximos dos sólidos em suspensão) e 22,1 e 25,22 UNT (máximos de turbidez) ambos observados no mês de julho, enquanto os menores valores foram obtidos em março com mínimos de 2,4 e 1,0 mg/L para sólidos em suspensão e 1,04 e 3,64 UNT para turbidez, demonstrando que esses parâmetros tem maiores cargas no mês de julho. Segundo Tavares (2005), todas as impurezas, com exceção dos gases dissolvidos, são consideradas sólidos suspensos em corpos d'água. Altas concentrações de sólidos em suspensão reduzem a passagem de luz solar, afetam organismos bentônicos e desequilibram as cadeias tróficas.
Figura 2. Representação dos parâmetros físico-químicos entre os anos 2012 e 2013 para os meses de julho e setembro. As linhas horizontais pontilhadas em alguns gráficos referem-se aos limites
Figura 3. Representação dos parâmetros sólidos suspensos e turbidez para julho e setembro de 2012. A sequencia F1 – MF representa os meses respectivos.
Os níveis de Oxigênio Dissolvido para as coletas de 2012 apresentaram concentrações baixas em março com mínima de 1,10 mg/L e máxima de 3,53 mg/L. Esse valores de concentrações estão todos abaixo do limite estabelecido pela resolução CONAMA 357/05 que estabelece o limite
inferior de 5 mg/L de O2. No entanto, os valores referentes à coleta de julho do mesmo ano tiveram
valores com máximo de 6,96 mg/L e mínimo de 5,24 mg/L. A redução do oxigênio na água é associada a alta carga de matéria orgânica, no qual os micro-organismos retiram o oxigênio da água para seu metabolismo na degradação da matéria orgânica. No entanto, não houve associação com altos índices de DBO no mesmo período, o que seria esperado. Embora o decréscimo do OD possa ser atribuído a condições naturais, como temperatura elevada, vale ressaltar que a lagoa recebe forte carga de esgoto da área urbana sem o devido tratamento e, associado ao nível baixo das águas, cria condições de um ambiente praticamente anóxico.
Figura 4. Representação dos parâmetros sólidos suspensos e turbidez para julho e setembro de 2013. A sequencia F1 – MF representa os meses respectivos.
No geral, nas coletas de 2013, o OD apresentou-se similar a 2012, com valores abaixo do limite do CONAMA 357/05, com exceção do ponto F2. Os valores variaram de um mínimo de 2,96 mg/L a um máximo de 8,43 mg/L (ponto F2,). Para as coletas referentes a julho houve variação com um mínimo de 3,55 mg/L e um máximo de 7,07 mg/L. Em águas correntes, sob circunstâncias normais, o conteúdo de oxigênio é alto e varia ao longo do rio, devido a alterações em suas características ambientais e em consequência das condições climáticas.
Os valores de DBO para o período de 2012 mantiveram-se dentro dos limites (CONAMA 357/05), porém alguns pontos apresentaram baixos valores. Essa condição chama atenção para o limite de carga orgânica que essas águas vem recebendo. Na coleta de 2012, o mês de março
valores mínimos de 0,01 mg/kg e máximos de 4,76 mg/kg, com concentrações menores que as encontradas em 2012.
Os teores de nitrogênio e fósforo, assim como os demais parâmetros já citados, indicam o grau de poluição de um corpo hídrico e, dependendo da concentração, podem levar o corpo de água ao estado de eutrofização. As formas de fósforo presentes em águas naturais encontram-se na forma de fosfato.
Em relação ao fósforo, todos os pontos tiveram suas concentrações acima do limite estabelecido (0,05 mg/L P) pela resolução CONAMA 357/05 (classe 3). Para 2012 os valores variaram de 0,072 mg/L (mínimo) a 0,175 mg/L (máximo). Na coleta de 2013 o mínimo de 0,054 mg/L e máximo de 0,187 mg/L. O que se observa, é que em ambos os anos as concentrações mais elevadas estão no mês de março, e isso é devido ao baixo nível de água. Seguindo o ciclo hidrológico da região amazônica, em março os níveis das águas estão subindo, com isso os teores elevados desse e de demais nutrientes como o nitrogênio tendem a concentrar. No entanto, no mês de julho tem-se o nível mais elevado das águas, a redução na concentração está associada à capacidade de diluição da lagoa em função do volume de água. Os níveis de fósforo apresentaram valores de 0,072 mg/kg (mínino) e 0,175 mg/kg (máximo) na coleta de 2012. Para 2013, os valores ficaram entre 0,054 mg/kg (mínimo) e 0,187 mg/kg (máximo).
Na coleta de 2012, o fosfato manteve-se praticamente ausente, foram encontrados valores somente nos pontos F4 e MF (0,010 e 0,07 mg/L, respectivamente). Na coleta de 2013, verifica-se um acréscimo em todos os pontos, indicando a presença de fonte antrópica com valores variando de 0,001 a 0,049 mg/kg. O fosfato, além de estar relacionado à oxidação dos esgotos urbanos, pode ser proveniente da decomposição química dos polifosfatos utilizados na fabricação de detergentes. As maiores concentrações podem ser observadas na área da lagoa da Francesa, principalmente no ponto F1, local de maior interferência urbana. Para Esteves (2011) o lançamento de despejos ricos em fosfatos, por exemplo, num curso d’água pode, em ambientes com boa disponibilidade de nutrientes nitrogenados, estimular o crescimento de micro e macro organismos fotossintetizadores, chegando até o desencadeamento de florações indesejáveis e oportunistas, que podem chegar a diminuir a biodiversidade do ambiente eutrofização.
Os compostos nitrogenados apresentaram concentrações elevadas no mês de julho tanto na coleta de 2012 como em 2013, destacando o F1 como ponto de maiores concentrações. Observa-se um aumento considerável das concentrações em relação ao F1, como citado anteriormente, esse ponto recebe maior intervenção urbana que os demais pontos dispostos na lagoa da Francesa, indicando que no mês de julho a lagoa recebe uma carga maior de matéria orgânica em função do período festivo que atrai para o município um número grande de turistas.
CONCLUSÃO
O regime hidrológico da região contribui para a variação dos parâmetros de qualidade da água da lagoa da Francesa. No período de águas baixas (julho) os parâmetros turbidez, sólidos em suspensão, compostos nitrogenados se apresentaram níveis elevados. O oxigênio dissolvido apresentou menores concentrações sempre no mês de março, sem apresentar relação com a DBO.A lagoa ainda mantém sua capacidade de diluir os poluentes, principalmente no período de maior volume de água (julho).Contudo, alguns parâmetros estão próximos dos limites legais (CONAMA
357/05), indicando a necessidade de implantação de um programa de gestão ambiental para evitar problemas com poluentes em curto prazo.
AGRADECIMENTOS
Ao Instituto de Pesquisa da Amazônia – INPA pelo apoio técnico e a FAPESP (Processo nº 2011/11981-7) pelo apoio financeiro.
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