ANEXO VI MODELO DE PROJETO DE PESQUISA

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1 ANEXO VI MODELO DE PROJETO DE PESQUISA PROGRAMA INSTITUCIONAL DE PESQUISA APLICADA - IFMG INDICADORES DE QUALIDADE AMBIENTAL DA ÁGUA EM PEQUENAS BACIAS URBANAS NO MUNICÍPIO DE GOVERNADOR VALADARES (MG) Governador Valadares, 28 de Junho de 2012.

2 1. CARACTERIZAÇÃO DO PROBLEMA A água doce constitui um recurso natural fundamental para a sobrevivência humana e o desenvolvimento econômico industrial e agrícola, além de ser vital para a manutenção dos ecossistemas naturais (REBOUÇAS, 2006). Para efeito de estudo consideram-se as águas que estão presentes nos domínios terrestres, continentes e ilhas como águas interiores ; logo incluem-se neste grupo as águas dos rios, lagos, represas e aquíferos subterrâneos (REBOUÇAS, 2006). Ferreira e Brito (2009) ressaltam ainda que as águas interiores superficiais são as principais fontes deste recurso para as mais variadas demandas; como por exemplo a irrigação, o abastecimento às populações humanas, a geração de energia elétrica, a aquicultura, turismo e lazer. Em decorrência do fato da água se valer para o atendimento de usos variados sua qualidade precisa ser compatível mesmo com os usos mais exigentes, como o abastecimento humano. Entretanto, a compatibilidade entre a qualidade real da água e a qualidade demandada pelos usos pode não ocorrer, uma vez que ela é função das condições do uso/ocupação do solo das bacias hidrográficas (VON SPERLING, 2005). A literatura geomorfológica apresenta variadas definições do termo bacia hidrográfica, frequentemente associadas a área de concentração de determinada rede de drenagem (rede fluvial) (TEODORO et al., 2007). Contudo, o conceito usual de bacia hidrográfica a define como uma área de captação natural das águas das chuvas que faz convergir os escoamentos por um único ponto de saída (CARDOSO, 2006). Von Sperling (2005) afirma que mesmo em bacias preservadas e com boas condições naturais, a qualidade das águas é determinada pelos processos hidrológicos de escoamento superficial e infiltração, que por sua vez dependem das precipitações pluviométricas. Disto decorre que, substâncias e impurezas presentes no solo podem influenciar significativamente nas águas, uma vez que ela possui propriedades que permitem dissolver inúmeras substâncias. A despeito dos fatores naturais, a principal causa da deterioração da qualidade da água e impactos ambientais aos ecossistemas aquáticos é o processo de antropização das bacias hidrográficas, que gera mudanças no cobertura do solo e a poluição dos corpos hídricos; sobretudo, pelo lançamento de esgoto (sem tratamento prévio), por resíduos sólidos urbanos e lançamentos de efluentes indústrias (CRUZ, 2010). Apesar de parte dos resíduos sólidos urbanos ser constituída de matéria orgânica biodegradável, eles podem causar grande impacto aos recursos hídricos, por reduzir as concentrações de oxigênio dissolvido (OD) nos lagos e rios, além de gerar a proliferação de organismos patogênicos que podem transmitir doenças como a cólera, a febre tifoide e a desinteria bacilar (OTTONI; OTTONI, 1999). Da mesma forma que os resíduos sólidos biodegradáveis, é a matéria orgânica presente nos efluentes domésticos que gera os maiores impactos ambientais aos ecossitemas aquáticos, uma vez que reduzem a concentração de OD, nestes ambientes. Todavia, deve-se ressaltar que as ligações clandestinas entre os sistemas de drenagem pluvial e de esgotamento sanitário, devido à carências em infra-estrutura para a coleta e o tratamento do esgoto sanitário potencializam essa problemática nos centros urbanos (NASCIMENTO; HELER, 2005).

3 Durante o crescimento das cidades é comum a prática de limpeza de terrenos para loteamentos, a construção de ruas, avenidas e rodovias e as construções de edifícios. Essas atividades podem gerar sedimentos, que ao serem transportados aos mananciais que drenam as cidades podem assoreá-los, além de eventualmente transportarem poluentes associados às partículas, que podem contaminar as águas depreciando sua qualidade (TUCCI; MENDES, 2006). A supressão da vegetação ciliar, durante os procedimentos de macrodrenagem de bacias urbanas pode agravar ainda mais essa situação, uma vez que ela naturalmente atua como um filtro, retendo parte dos sedimentos que são transportados pelo escoamento superficial (RUHOFF et al, 2012). Diante do apresentado, torna-se claro e evidente que os usos da água de mananciais que drenam áreas urbanas podem ser drasticamente comprometidos em função da gradativa deterioração da qualidade que as águas destes locais pode sofrer. No Brasil os padrões de qualidade das águas doces, definidos de acordo com o uso pretendido para cada manancial, são organizados em 5 classes: classe I, II, III, IV e classe especial (CONAMA Nº 357/2005). A resolução CONAMA 357/2005 estabelece que mananciais ou trechos de mananciais não classificados são enquadrados temporariamente na classe II, podendo ser utilizados no mínimo para os usos: abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; proteção das comunidades aquáticas; à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho; irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto e aquicultura e pesca. Neste contexo, a avaliação da qualidade ambiental das águas reflete o estado de conservação das bacias hidrográficas e a presença ou ausência de medidas efetivas de saneamento e gestão ambiental, no caso de bacias urbanas. Tal avaliação pode ser determinada por meio de parâmetros físico-químicos consagrados. Alguns destes parâmetros são a demanda química de oxigênio (DQO), o nitrogênio total, fósforo total, potencial hidrogeniônico (ph), oxigênio dissolvido (OD), condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos (STD) e temperatura. O nitrogênio biológico, na presença de oxigênio, é sucessivamente oxidado para: amônia, nitrito e nitrato. Alguns organismos especializados reduzem o nitrato, posteriormente, para nitrogênio elementar ou para amônia. A soma de todas as espécies químicas de nitrogênio presentes em uma amostra de água corresponde ao nitrogênio total (FENZL, 1988). A presença de altos teores de nitrogênio em águas pode levar ao desencadeamento do processo de eutrofização, isto é, a proliferação acentuada de algas que podem prejudicar a utilização de mananciais para abastecimento público (BRAGA et al., 2005). A temperatura da água pode determinar variações na solubilidade de gases e a cinética de reações químicas, assim influenciando na concentração de eventuais poluentes presentes nos recursos hídricos ((BRAGA et al., 2005). O oxigênio dissolvido (OD) nas águas é fundamental para a manutenção dos ecossistemas aquáticos uma vez que organismos de variados grupos dependem do mesmo para sua respiração. Em ambientes conservados suas concentrações são elevadas chegando quase ao ponto de saturação. Entretanto, em rios e lagos poluídos suas concentrações são bastante reduzidas, quase estando ausente, impactando e reduzindo a diversidade biológica destes locais (BRAGA et al., 2005).

4 A demanda química de oxigênio (DQO) representa uma medida indireta do teor de matéria orgânica oxidável. A DQO estima a concentração de matéria orgânica baseada na concentração de oxigênio consumido para oxidar a matéria orgânica biodegradável ou não. Desta forma, altos teores de DQO sugerem reduções drásticas de oxigênio dissolvido nas águas, em decorrência do consumo de oxigênio pela presença excessiva de matéria orgânica (FEITOSA et al., 2008). Fósforo total é a soma de todas as formas de fósforo presentes nas águas, incluindo sua forma mais comum que são os ortofosfatos. A importância do estudo do fósforo nos mananciais remete a sua capacidade de gerar eutrofização, juntamente com o nitrogênio. Contudo, é sabido que o fósforo constitui o principal fator limitante em um processo de eutrofização, sendo os lançamentos de esgotos domésticos sua principal fonte em bacias urbanas (FEITOSA et al., 2008). O potencial hidrogeniônico (ph) é a medida da concentração de íons de hidrogênio na água em escala antilogarítmica. Ela reflete os níveis de acidez ou alcalinidade da água. A escala de ph varia de 1 a 14. Valores de ph em torno de 7 são considerados neutros, menores ácidos e maiores alcalinos. Águas com ph muito ácidos ou alcalinos são impróprias para o abastecimento humano, além de tornarem os ecossistemas aquáticos inóspitos à biota aquática local, principalmente para os organismos mais sensíveis (FEITOSA et al., 2008). A condutividade elétrica é uma expressão da capacidade da água em conduzir corrente elétrica. Em função de uma gama variada de poluentes terem caráter de eletrólitos, sua presença nas águas pode aumentar a condutividade. Desta forma, este parâmetro constitui uma medida quantitativa da presença eventual de poluentes nas águas (SOARES; LISOT, 2007). Os sólidos totais dissolvidos (STD) correspondem ao conteúdo total dos constituintes minerais presentes na água, por unidade de volume (FEITOSA et al., 2008). Frequentemente altas concentrações de STD em águas superficiais podem estar relacionadas a lançamentos de despejos, tanto domésticos quanto indutriais Recentemente, no Brasil tem se tornado frequente iniciativas de pesquisas que buscam através da avaliação da qualidade da água dimensionar o efeito que a urbanização traz aos ecossitemas aquáticos, tendo em vista a problemática da poluição em bacias urbanas. No presente contexto, CARVALHO (2011) realizou uma pesquisa sobre o comportamento dos parâmetros OD, DBO, ph, coliformes totais, fósforo, turbidez, resíduo total, nitrogênio total e temperatura em três estações de controle ao longo da bacia do rio urbano São Joaquim, localizado em Belém (PA), durante o período de estiagem. Os resultados indicaram que a qualidade das águas está bastante degradada na bacia, em decorrência principalmente do lançamento indiscriminado de esgotos e de resíduos sólidos no manancial. De forma que, se não forem tomadas medidas que venham a reduzir o aporte destes poluentes a situação tende a piorar com o comprometimento da maioria dos usos deste rio. BORGES (2007) buscou compreender a relação causa-efeito da urbanização sobre as águas superficiais do município de Montes Claros (MG). Foram utilizadas análises de metais, parâmetros físico-químicos e bacteriológicos em amostras de água coletadas em oito pontos ao longo do curso do rio Vieira. Foi evidenciado pela pesquisa que em decorrência do lançamento de efluntes domésticos e indutriais e da disposição de uma gama variada de resíduos sólidos

5 urbanos no manancial sua qualidade encontra-se bastante comprometida, necessitando de medidas efeitvas de saneamento básico na bacia, a fim de atenuar a problemática. Uma série de outras pesquisas aplicadas a esta problemáica podem ser evidenciadas por consulta a VOLOCHEN (2011), LIMA et al. (2009), VASCO et al. (2011), LIBOS e LIMA (2002), PELLIZZARO et al. (2008) e ARAÚJO (2007). Com relação ao Estado de Minas Gerais, pode-se destacar o município de Governador Valadares como uma unidade político-administrativa que apresenta problemáticas ligadas a falta de gestão ambiental e saneamento municipal características da bacia do rio Doce, onde este encontra-se situado. Segundo ECOPLAN-LUME (2007) a bacia do rio Doce possui 70% da população total residindo em áreas urbanas, em que os sistemas de coleta e tratamento de esgotos quase que inexistem na maioria dos municípios da bacia, podendo dessa forma serem lançados diretamente nos mananciais degradando-os e poluindo-os. Soma-se a isso o fato da cidade de Governador Valadares (MG) ser drenada por vários córregos, muitos dos quais já retificados (concretados) e sem a ocorrência de matas ciliares, que atravessam o perímetro urbano do município e deságuam no rio doce. Em virtude do rio Doce constituir o principal corpo hídrico da região, que se presta no próprio município de Governador Valadares a usos como: lazer, pesca e abastecimento humano (serviço prestado pelo Sistema Autônomo de Água e Esgoto do município); a poluição eventualmente despejada nos córregos e canais que drenam a área urbana de Governador Valadares e deságuam no próprio rio Doce, podem constitur um veículo de degradação da qualidade das águas e comprometimento dos usos múltiplos deste manancial no município. Neste sentido, a realização de pesquisas acerca dos efeitos da urbanização na qualidade ambiental das águas dos afluentes do rio Doce em Governador Valadares possui caráter estratégico uma vez que podem fornecer subsídios ao planejamento das bacias que drenam o perímetro urbano do município com vistas a melhoria da qualidade das águas destes mananciais e do próprio rio Doce, garantido o atendimento ao maior número de usos possíveis da águas destes corpos hídricos.

6 2. OBJETIVOS E METAS OBJETIVO GERAL Avaliar o efeito que a urbanização produz sobre a qualidade ambiental das águas de pequenas bacias, situadas no perímetro urbano do município de Governador Valadares (MG); buscando assim traduzir um panorama dos níveis de conservação ambiental das bacias e orientar a implementação de políticas públicas de saneamento ambiental e ordenamento territorial no município, que garantam o atendimento aos usos múltiplos da água. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1) Realizar campanhas periódicas de monitoramento de parâmetros de qualidade das águas nas bacias urbanas de Governador Valadares (MG); 2) Produzir séries históricas de dados de qualidade da água de mananciais localizados em bacias urbanas de Governador Valadares (MG); 3) Realizar análise espaço-temporal e estatística dos dados de qualidade da água; 4) Propor ações estruturantes e não estruturantes nas bacias a fim de garantir a manutenção ou melhoria da qualidade da água e atendimento aos usos pretendidos dos manancias, considerando a resolução CONAMA 357/2005. PRODUTO FINAL Relatório final contendo a elucidação do nível de conservação das bacias urbanas monitoradas em Governador Valadares (MG) e diretrizes para o gerencimento das mesmas e para a implementação de políticas públicas de saneamento ambiental e ordenamento territorial no município, que possam traduzir-se em um efetivo ganho na qualidade das águas e no atendimento aos padrões de qualidade demandados pelos usos múltiplos.

7 3. MATERIAL E MÉTODO A metodologia é compostas pelas seguintes etapas: campanhas de monitoramento da qualidade da água, consolidação de banco de dados, análise estatísticas dos dados e apresentação dos resultados. 3.1 CAMPANHAS DE MONITORAMENTO DA QUALIDADE DA ÁGUA Todas as etapas descritas neste subitem do item 3 estão relacionadas ao item 1 dos objetivos específicos. As campanhas de monitoramento serão feitas com frequência semanal, com base nos parâmetros condutividade elétrica, potencial hidrogeniônico (ph), oxigênio dissolvido (OD), sólidos totais dissolvidos (STD), nitrogênio total e fósforo total. As coletas serão feitas em duas bacias urbanas de Governador Valadares, a saber: bacia do canal da Lisboa e bacia do córrego do Figueirinha, em um total de quatro estações de controle ou pontos de coleta (P1, P2, P3 e P4). Na bacia do canal da Lisboa serão definidos dois pontos de coleta, um na região mais próxima à nascente (P1), porém tomando o cuidado de garantir que este esteja dentro do perímetro urbano do município; e outro próximo à sua foz (P2) (canal do Figueirinha ). Com relação a bacia do córrego do Figueirinha serão monitorados também dois pontos, um logo depois da confluência deste córrego com o canal da Lisboa (P3) e outro próximo à sua foz (P4) (rio Doce). Os parâmetros cujas medidas necessitam ser feitas in situ, por sofrerem influência determinante das condições instantâneas dos mananciais (OD, temperatura, condutividade elétrica e ph), serão feitas com auxílios de equipamentos específicos, adquiridos com recursos fornecidos pelo IFMG via edital 007/2012. A descrição dos equipamentos para análise in situ de cada parâmetro encontra-se no quadro 01, abaixo:

8 Quadro 01: Equipamentos para medidas in situ EQUIPAMENTO DESCRIÇÃO Medidor portátil de PH Medidor portátil de Oxigênio Dissolvido (OD) Medidor portátil de condutividade Termômetro Características técnicas: ph: 0 a 14 / resolução 0,01 / exatidão +- 0,01 / incerteza +- 0,01, mv: a / resolução 0,01 / exatidão +- 0,1 / incerteza +- 0,1, Temperatura: 0 a 100ºC / resolução 0,1ºC / exatidão +- 0,3ºC / incerteza +- 0,2ºC, Calibração: automática c/ tampões ph 6,86 / 7,00 / 7,01 / 4,00 / 9,00 e 10,00, Alimentação: bateria alcalina ( Volts ou 110 / 220 Volts c/ eliminador, Acessórios que acompanham: 01 eletrodo de vidro ( ou plástico) p/ medir ph em soluções aquosas, sensor de temperatura em aço inox, soluções tampão ph 7,00 e 4,00 e manual de instruções, ( Garantia do eletrodo de ph 3 meses contra defeito de fabricação). 1(uma) unidade. GAMA - O2: de 0.00 a mg/l; % saturação O2: de 0.0 a 300.0%; temperatura: de 0.0 a 50.0 C RESOLUÇÃO - O2: 0.01 mg/l; % saturação O2: 0.1%; Temperatura: 0.1 C - PRECISÃO (a 20 C) - O2: ±1.5% G.C.; % saturação O2: ±1.5% G.C.; Temperatura: ±0.5 C; Calibração: automática, no ar, a 100%; Compensação da temperatura: automática de 0 a 50 C; Compensação da altitude: de 0 a 4 km (resolução 0.1 km); Compensação da salinidade: de 0 a 80 g/l (resolução 1 g/l); Sonda incluída com cabos de 4 m e 10 m; Alimentação: 4 pilhas de 1.5V AA / cerca de 200 horas de uso contínuo. Condições de utilização: de 0 a 50 C; H.R. máx. 100%. Dimensões / Peso: 196 x 80 x 60 mm; 500 g. Escala/ Resolução ms/cm: 0 19,99mS/cm / 0,01mS/cm; - Precisão: ±2% - Calibração: Calibrado na fábrica; - Temperatura: 0-50 C; - Alimentação: 4 pilhas de 1,5V; - Soluções de calibração: ms/cm: 1.413mS/cm; - Fornecido: Eletrodo e manual de instruções; Termometro graduado em 0,5 C, para leituras de 0 ate 100 c. Os demais parâmetros (DQO, nitrogênio total, fósforo total e sólidos totais dissolvidos) serão analisados por métodos laboratoriais. As análises serão realizadas utilizando a estrutura física do Laboratório de Química do Campus IFMG-Governador Valadares, bem como o auxílio da técnica em química do IFMG-GV Karina Bicalho. Os procedimentos analíticos serão baseados nas recomendações da literatura Standard methods for examination of water and wastewater (RAND; GREEMBERG; TARAJ, 1992), que é consagrada mundialmente como a principal referência em métodos e procedimentos analíticos de parâmetros de qualidade da água e esgoto. A exceção coube a análise de nitrogênio total, que será determinado segundo o proposto por xxxxx. A descrição resumida dos procedimentos analíticos para cada parâmetro, os reagentes e os equipamentos necessários as análises estão presentes no quadro 02. A descrição detalhada dos equipamentos que viabilizarão as análises laboratoriais dos parâmetros consta na planilha de recursos do projeto. Em decorrência do fato dos bolsistas acompanharem os procedimentos de coleta e preservação de amostras, calibração de equipamentos de análise dos parâmetros in situ e as análises laboratoriais; eles passarão por treinamento nas técnicas necessárias a eficiente execução destes procedimentos, assim como em biosegurança e comportamento em laboratórios de análises químicas. Tal treinamento ocorrerá nos meses 2 e 3 de execução do projeto e será ministrado pela técnica Karina Bicalho. Não haverá custo para o treinamento.

9 É válido ressaltar ainda que os bolsistas realizarão trabalho de pesquisa e revisão bibliográfica acerca do tema proposto na pesquisa, a nível de nivelamento de informações, durante o mês 1 de execução do projeto. As campanhas de monitoramento, que incluirão a coleta e preservação de amostras, análise in situ e análises laboratoriais serão realizadas no período que vai do mês 4 ao 21 de execução do projeto.

10 Quadro 02: parâmetros de determinação laboratorial, materiais gerais, equipamentos e reagentes PARÂMETRO MÉTODO MATERIAIS GERAIS EQUIPAMENTOS REAGENTES A matéria orgânica contida na amostra será oxidada usando uma solução de dicromato de potássio com sulfato de mercúrio (K 2 Cr 2 O 7 + HgSO 4 ), uma solução de ácido sulfúrico com sulfato de prata (H 2 SO 4 + AgSO 4 ) e aquecimento através de um termo-reator para análise de DQO. Após o tempo de reação e a amostra resfriada será titulada a fim de retirar o excesso de Dicromato de Potássio, Padrão Primário, ensaio 99,95-100,05%, qualidade superior VETEC; Ácido Sulfúrico PA - ACS - ISO - padrão DQO dicromato de potássio com uma solução TERMO REATOR PARA Merck; Sulfato de Prata; Vidrarias e recipientes para coleta de amostra padronizada de Sulfato ferroso amoniacal usando DQO Sulfato de Ferro II (OSO) como indicador a solução de ferroína (orto - fenantrolina com sulfato ferroso amoniacal P.A) até o ponto de viragem. Será feita uma prova em branco com água deionizada. Será usado como padrão para checar a metodologia uma solução estoque de biftalato de potássio Padrão Primário. e Amônio (6 H2O) PA; fenantrolina-orto 1,10 h20pa; Biftalato de potassio pa e padrão primário.ensaio99,95-100,05% A concentração de DQO da amostra será fornecida em mg de O 2 /L.

11 STD Método gravimétrico - A amostra será coletada em frasco apropriado e caso seja necessário será feita sua preservação. Em laboratório a amostra será homogeneíza e filtrada uma porção, usando um conjunto de filtração a vácuo e uma membrana filtrante de porosidade (40 60 m). Após pipetada uma alíquota da amostra para uma cápsula de porcelana de capacidade superior a 100 ml, ela será evaporada em banho Maria. Após a etapa de evaporação, com o auxílio de uma pinça a amostra será transferida para a estufa à 180, garantindo a completa secagem da amostra. Esta cápsula será dessecada e pesada. Por diferença (Peso da cápsula com amostra peso da cápsula vazia) de peso e levando em consideração o volume da amostra pipetada será calculada a concentração de sólidos dissolvidos em mg/l. Vidrarias e recipientes para coleta de amostra, membranas filtrantes e pinça CONJUNTO DE FILTRAÇÃO DE VIDRO,ESTUFA e BANHO MARIA -

12 FÓSFORO TOTAL NITROGÊNIO TOTAL Método colorimétrico - A amostra coletada será preservada. O processo analítico começa com a abertura da amostra através de ácido nítrico concentrado e ácido sulfúrico concentrado. Esta amostra será reduzida até fumos brancos em chapa de aquecimento que estará dentro da capela. Após a amostra ser resfriada, se precederá a neutralização da amostra com hidróxido de sódio (NaOH) e ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) usando com indicador fenolftaleína. Após esta etapa a amostra será retomada ao volume inicial, caso a mesma esteja turva devido a presença de sólidos que se formaram filtrar a amostra em papel de filtro faixa preta e então avolumar o balão. Uma aliquota da amostra será transferida e acrescida de solução para fósforo (solução de ácido sulfúrico + ácido ascórbico + antimônio tartarato de potássio + molibdato de amônio). Em seguida se aguardará o desenvolvimento da cor, para então efetuar a leitura no espectrofotômetro seguindo o manual do equipamento. Os resultados serão expressos em mg de P/L. A digestão alcalina com persulfato converte todas as formas de nitrogênio em nitrato. Metabissulfito de sódio é acrescentado após a digestão para eliminar as interferências de óxidos alogenados. Nitrato, em seguida, reage com ácido cromotrópico sob condições fortemente ácidas para formar um complexo amarelo com uma absorvância máxima a 410 nm, que é feita em espcetrofotômetro colorimétrico Vidrarias e recipientes para coleta de amostra, membranas filtrantes e pinça - CHAPA AQUECEDORA e ESPECTROFOTÔMETRO ESPETROFOTÔMETRO COLORIMÉTRICO E KIT S ESPECIAIS PARA ANÁLISE DE NITROGÊNIO TOTAL ácido nítrico 65% PA.; Ácido Sulfúrico PA - ACS - ISO - padrão Merck.; Hidróxido de Sódio (Micro-pérolas) - PA - ACS-ISO.; Ácido Ascórbico - PA - ACS - ISO; Tartarato de antimonio e potássio puríssimo -P.A- ACS - ISSO; Molibdato de amônio PA. -

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14 3.2 CONSOLIDAÇÃO DE BANCO DE DADOS O banco de dados será consolidado a partir das informações gerados pela etapa de monitoramento das bacias urbanas de Governador Valadares (MG). O formato básico do banco será em Microsoft Excel, em que haverá uma planilha para cada ponto de monitorament. Nestas planilhas cada linha corresponderá a uma data de campanha de monitoramento realizada, enquanto que as colunas conterão informações sobre a concentração do parâmetro monitorado, as condições meteorológicas do dia da campanha e eventuais obervações que os responsáveis pelas campanhas julgarem necessários. Os dados relativos aos parâmetros determinados em laboratório, além das colunas descritas acima, terão coluna relativa ao dia da análise que não necessariamente corresponderá ao dia da coleta. O computador onde será alocado o banco de dados será de propriedade do IFMG-Governador Valadares. Contudo, estará vinculado ao atual patrimônio do campus mencionado, não incorrendo em custos para o projeto. Esta subetapa do item 3 corresponde ao item 2 dos objetivos específicos e deverá se estender do mês 4 ao 21 de execução do projeto, analogamente a etapa de monitoramento. 3.3 ANÁLISE ESPAÇO-TEMPORAL E ESTATÍSTICA DOS DADOS A análise estatística dos dados será feita utilizando como ferramental o pacote estatístico SPSS, cujas licenças foram compradas recentemente pelo IFMG-GV, não incorrendo em custos diretos para o projeto. Este subitem do item 3 corresponde ao item 3 dos objetivos específicos e será constituído de duas etapas. Nos meses 10 e 11 de execução do projeto será realizada a primeira fase de análise espaçotemporal e estatística dos dados, a fim de balizar a elaboração dos relatórios parciais do projeto, utilizando para tal o banco de dados que estará disponível até este período. A segunda fase será será feita nos meses 21 e 22, fornecendo subsídios para elaboração dos relatórios finais do projeto, logo, tal análise utilizará todos os dados constituintes do banco de dados. A análise espaço temporal será baseado na produção de gráficos com valores absolutos de cada parâmetro medido em cada campanha de monitoramento, relativas a seu respectivo ponto de coleta. Ele ilustrará o comportamento temporal do parâmetro que deverá ser discutido à luz das variações sazonais do clima local. Através deste produto será possível observar se há alguma tendência temporal no comportamento dos parâmetros. Esta análise também consistirá de produto gráfico individual de cada parâmetro ilustrando conjuntamente o comportamento deste em todos os quatro pontos de amostragem (P1, P2, P3 e P4). Desta forma, será possível observar quais os locais de coleta onde os valores de cada parâmetro apresentaram comportamento mais crítico, evidenciando uma tendência espacial a pior ou melhor qualidade da água. A análise estatística será feita através de estatística descritiva de cada parâmetro monitorado em cada ponto de monitoramento específico e da análise de componentes principais dos parâmetros de qualidade da água, relativos também a cada ponto de monitoramento. A estatatística descritiva aplicada será constituída da determinação da média aritmética mensal dos valores de cada parâmetro monitorado em seu respectivo ponto de monitoramento, valor mínimo e máximo mensal, variância, desvio padrão, erro padrão e coeficiente de variação.

15 A média aritmética é a medida de tendência central mais comum, sendo representada pela razão do somatório dos valores pelo número de escores (AYRES et al., 2007). A variância corresponde a soma dos quadrados dos desvios em relação à média, dividida pelo número de observações da amostra menos um (AYRES et al., 2007). O desvio padrão é a raiz quadrada da variância (AYRES et al., 2007). Erro padrão equivale ao desvio padrão de uma população de médias amostrais, o qual corresponde ao quociente do desvio padrão do universo de amostras retiradas pela raiz quadrada do tamanho amostral (AYRES et al., 2007). O coeficiente de variação é a razão entre o desvio padrão e a média aritmética, vezes 100 (%). A análise de componentes principais será aplicada para o conjunto de dados dos diversos parâmetros analisados, com o objetivo de avaliar quais os parâmetros que foram mais determinantes no comportamento da qualidade da água em cada ponto de monitoramento. Segundo Ayres et al. (2007) a análise de componentes principais é um teste interpretativo, que consiste em analisar um grupo de k variáveis correlacionadas, transformando-as em outro conjunto de variáveis não-correlacionadas e independentes, dispostas em combinações lineares e em ordem decrescente de importância através de índices designados de Zp, de tal maneira que a variância var(z 1 ) variância var(z 2 ) variância var(z 3 ),..., variância var(z p ). Os primeiros índices são chamados de Componentes Principais, devendo se dar maior ênfase aqueles que descrevem cerca de 80% ou mais da variação, os quais, em alguns casos, estão representados pelo primeiro e segundo componentes. Os tamanhos das amostras podem ser iguais ou diferentes. O resumos das fórmulas estatísticas utilizadas no método encontra-se descrito abaixo:

16 3.4 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS A apresentação dos resultados está diretamente relacionada ao item 4 dos objetivos específicos do projeto, assim como ao produto final. Ela não incorrerá em custos e será realizada nos meses 23 e 24 de execução do projeto. Na apresentação dos resultados será elaborado um documento (relatório final) em que, baseado nas análises espaço-temporal e estatísticas dos dados gerados durante todo o projeto, serão elucidados os efeitos que a urbanização infere à qualidade da água das bacias monitoradas, podendo ser evidenciado quais são as potenciais fontes de degradação e poluição ambiental que mais influenciam no comprometimento dos usos da água de corpos hídricos locais de classes II (CONAMA 357/2005). Da mesma forma, baseado nestes resultados propor-se-á medidas de intervenção direta e indiretas, estruturantes e não estruturantes nas bacias que orientem a implementação de políticas públicas de saneamento ambiental e ordenamento territorial, podendo a médio e longo prazos conduzir a melhoria da qualidade da água e o atendimento ao maior número de usos possíveis da águas das bacias urbanas estudadas.

17 CRONOGRAMA DESCRITIVO DA PESQUISA Item ATIVIDADE A SER DESENVOLVIDA MÊS 1 Realização de pesquisa e revisão bibliográfica pelos bolsistas x 2 Treinamento de bolsistas em procedimentos de amostragem e análise dos parâmetros de qualidade da água FÓSFORO TOTAL, NITROGÊNIO TOTAL, OD, x x TEMPERATURA, DQO, CONDUTIVIDADE ELÉTRICA, PH e STD 4 Realizar análises in situ dos parâmetros OD, TEMPERATURA, PH E CONDUTIVIDADE x x x x x x x x x x x x x x x x x x ELÉTRICA 5 Realizar coletas de amostras de água para análises de FÓSFORO TOTAL, DQO, x x x x x x x x x x x x x x x x x x NITROGÊNIO TOTAL E STD 6 Realizar análise laboratorial dos parâmetros FÓSFORO TOTAL, DQO, NITROGÊNIO x x x x x x x x x x x x x x x x x x TOTAL E STD 7 Gerar e atualizar bases de dados espaçotemporal de valores dos parâmetros FÓSFORO TOTAL, NITROGÊNIO TOTAL, x x x x x x x x x x x x x x x x x x OD, TEMPERATURA, DQO, CONDUTIVIDADE ELÉTRICA, PH e STD 8 Realizar análise espaço-temporal e estatística x x x x

18 das informações do banco de dados dos parâmetros FÓSFORO TOTAL, NITROGÊNIO TOTAL, OD, TEMPERATURA, DQO, CONDUTIVIDADE ELÉTRICA, PH e STD 9 Produzir relatório x x x x

19 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ARAÚJO, R. E. T. de. Urbanização da baixada de Jacarepaguá, degradação dos corpos hídricos e saúde pública: os casos de Hepatite A, da Leptospirose e da Esquistossomose f. Dissertação (Mestrado em Geografia) Universidade Federal Fluminense, Rio de Janeiro, AYRES, M. et al. Bioestat: aplicações estatísticas nas áreas das ciências biomédicas. 4ª Ed. Belém: Universidade Federal do Pará p. BORGES, L. Qualidade da água do rio Vieira sob a influência da área urbana de Montes Claros (MG) f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil)- Universidade Federal de Uberlândia. Programa de pós-graduação em Engenharia Civil, Uberlândia, BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental. 2ª ed. São Paulo: Person Prentice Hall p. CARDOSO, C. A. et al. Caracterização morfométrica da bacia hidrográfica do rio Debossan, Nova Friburgo, RJ. R. Árvore, Viçosa-MG. v.30, n.2, p CARVALHO, J. R. F. Avaliação da qualidade da água: um estudo na sub-bacia do canal São Joaquim (Belém-PA) f. Dissertação (Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Urbano da Amazônia) - Universidade da Amazônia, Núcleo de Estudos e Pesquisas em Qualidade de Vida e Meio Ambiente, Belém, CONSELHO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE. Resolução CONAMA Nº 357 de 17 de março de Brasília: MMA, CRUZ, F. M. Avaliação geoambiental e hidrológica da bacia do rio Itacaiunas, PA f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais, Instituto de Geociências, Universidade Federal do Pará, Museu Paraense Emilio Goeldi e EMBRAPA, Belém, 2010.

20 ECOPLAN-LUME. Caracterização da bacia do rio Doce. Plano Integrado de Recursos Hídricos da Bacia do Rio Doce e dos Planos de Ações de Recursos Hídricos para as Unidades de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos no Âmbito da Bacia do Rio Doce. Contrato Nº 002/2007 IGAM FEITOSA, F. A. C. et al. Hidrogeologia: conceitos e aplicações. 3ª ed. Rio de Janeiro. LABHIDRO: CPRM p. FENZL, N. Introdução à hidrogeoquímica. Belém: Universidade Federal do Pará p. FERREIRA, M. T; BRITO, A. G. Águas interiores superficiais. Ecossistemas e bem estar humano em Portugal LIBOS, M. I. P. de C.; LIMA, E. B. N. R. Impactos das contribuições de efluentes domésticos e industriais na qualidade da água na bacia do rio Cuiabá perímetro urbano. In: SIMPÓSIO ÍTALO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, VI. 2002, Vitória. Anais...Vitória: ABES, p LIMA, K. E. dos S. et al. Avaliação da qualidade da água de um ecossistema lacustre urbano de Fortaleza-CE (lagoa Sapiranga), em dois períodos climáticos. In: CONGRESSO DE PESQUISA E INOVAÇÃO DA REDE NORTE NORDESTE DE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA, IV. 2009, Belém. Anais...Belém: IF s NORTE NORDESTE, p NASCIMENTO, N. de O.; HELLER, L. Ciência, tecnologia e inovação na interface entre as áreas de recursos hídricos e saneamento. Eng. Sanit. Amb. vol. 10, n. 1, jan-mar, pag OTTONI, A. B.; OTTONI, A. B. A importância da preservação dos mananciais de água para a saúde e sobrevivência do ser humano. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL, XX. 1999, Rio de Janeiro. Anais... Rio de Janeiro: ABES, p PELLIZZARO, P. C. Urbanização em áreas de mananciais hídricos: estudo de caso em Piraquara, Paraná. Cadernos metrópole. n. 19, p

21 RAND, M. C., GREEMBERG, A.G.,TARAJ, M.J.(Ed.). Standard methods for examination of water and wastewater. 18ª ed. Washington: American Public Heath Association/American Water Works Association/Water Pollution Control Federation REBOUÇAS, A. da C. Águas doces no Brasil: capital ecológico, uso e conservação. REBOUÇAS, A. da C.; BRAGA, B.; TUNDISI, G. (Org.)3ª ed. São Paulo: Escrituras Editora p. RUHOFF, A. L. et al. Indicadores de qualidade de águas urbanas. Disponível em:< >. Acessado em 12 de Junho de SOARES, P. F.; LISOT, A. Manual prático de projeto de desempenho de redes de monitoramento da qualidade da água. Universidade Estadual de Maringá p. TEODORO, V. L. I. et al. O conceito de bacia hidrográfica e a importância da caracterização morfométrica para o entendimento da dinâmica ambiental local. Revista UNIARA. n. 20, pag TUCCI, C. E. M.; MENDES, C. A. Curso de Avaliação ambiental integrada de bacia. Ministério de Meio Ambiente. Secretaria de Qualidade Ambiental Rhama Consultoria Ambiental VASCO, A. N. et al. Avaliação espacial e temporal da qualidade da água na sub-bacia do rio Poxim, Sergipe, Brasil. Ambi-Agua. Taubaté, v. 6, n. 1, p , VOLOCHEN, V. Análise comparativa entre uso e ocupação do solo e qualidade da água na bacia hidrográfica do rio palmital PR. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE SENSORIAMENTO REMOTO, XV. 2011, Curitiba. Anais...Curitiba: INPE, p VON SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 3ª ed. Belo Horizonte: Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental. Universidade Federal de Minas Gerais p