I AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA CONCENTRAÇÃO DE NITRATOS NAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DE ABASTECIMENTO NA REGIÃO URBANA DE PARNAMIRIM RN

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1 I112 AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA CONCENTRAÇÃO DE NITRATOS NAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DE ABASTECIMENTO NA REGIÃO URBANA DE PARNAMIRIM RN André Luis Calado Araújo (1) Eng. Civil (UFPA); Mestre em Eng. Sanitária (UFPB); PhD em Eng. Sanitária (University of LeedsReino Unido); Professor da Gerência de Recursos Naturais do CEFETRN; Professor do Programa de Pós Graduação em Eng. Sanitária da UFRN. Andréa Lessa da Fonseca Eng. Química (UFRN); Mestre em Eng. Química (UFRN); Professora da Gerência de Recursos Naturais do Francisco Gildásio Figueiredo Químico (UFRN); Mestre em físicoquímica (UFRN); Professor da Gerência de Recursos Naturais do Milton Bezerra do Vale Eng. Químico (UFRN); Especialista em Química (UFRN); Professor da Gerência de Recursos Naturais do Nelson Silveira Vasconcelos Eng. Químico (UFRN); Mestre em Geociências (UFRN); Professor da Gerência de Formação Educacional do Endereço (1) : Rua João Alves Flor, 3626, bloco B, Apto. 201, CEP: NatalRN. Fone: ; Fax: acalado@cefetrn.br RESUMO Neste trabalho são apresentados os resultados da concentração de nitrato em amostras de água subterrânea do município de Parnamirim envolvendo vinte bairros da sede do município e três bairros da região litorânea (praias). Compreendendo 67 (sessenta e sete) amostras de água, as quais foram coletadas na rede de distribuição e outras diretamente do poço. As contaminações foram encontradas nos dois tipos de ponto de coleta sendo a maior concentração de nitrato (como N) de 17,8 mg/l. As regiões mais contaminadas encontramse próximo ao centro da sede municipal e na região norte próximo ao município de Natal. As elevadas concentrações de nitrato estão associadas a pouca infraestrutura de rede coletora de esgotos, sendo estes geralmente dispostos no solo através de fossas rudimentares. PALAVRASCHAVE: Aqüífero, contaminação, nitrato, Parnamirim. INTRODUÇÃO A cidade de Parnamirim (RN) abrange uma área de aproximadamente 126,6 km 2, limitandose ao Sul com o município de São José do Mipimbu e Nísia Floresta, ao Norte com o município de Natal, ao Leste com o Oceano Atlântico e ao Oeste com o Município de Macaiba; possui Latitude (S) e Longitude (W) Parnamirim é banhada pelo Rio Pitimbu, rio Pium e pelo Oceano Atlântico, apresentando uma altitude média de 53 m. Possui uma população de habitantes e a densidade populacional de 11,4 hab/ha, com temperatura média anual de 28 C, com clima tropical úmido e precipitações pluviométrieas, em geral, superiores a mm/ano (IBGE, 2000). O relevo com suaves ondulações e predominância de dunas fixas e móveis, formando um cordão dunar composto de várias dunas interligadas e com abundante vegetação. Sua formação geológica é domínio da área de idade Tércio Quaternários representados pelos sedimentos do Grupo Barreira que é constituída de uma unidade litoestratigráfica de sedimentos arenosos e arenosoargiloso. Tal característica resulta em baixa profundidade do lençol freático e fácil infiltração de águas. Em termos de água subterrânea, destacase o Aqüífero Dunas/Barreiras como o principal manancial hídrico subterrâneo da região, favorecido pelas condições geológicas e climáticas, que permite a infiltração, recarga, circulação e renovação das águas subterrâneas. Este aqüífero possui grandes reservas exploráveis em tomo de ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

2 280 x 10 6 m 3 /ano. A região urbana de Parnamirim é abastecida quase que integralmente por águas subterrâneas, e possui várias indústrias de água mineral ao redor do seu centro urbano. É Abastecida por 47 poços da Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte CAERN e por poços particulares. As águas subterrâneas desempenham papel muito mais amplo, além de determinar a viabilidade de uso para fins de abastecimento doméstico, industrial ou agricultural, pode também fornecer informações sobre a natureza dos solos e das rochas, por onde percolam, contribuindo com informações acerca dos processos de alteração química e intensidade de erosão atuantes em determinada bacia hidrográfica. O relativo baixo custo e excelente qualidade natural, na maioria dos casos, justificam sua exploração. Frente à importância das águas subterrâneas, tomase imprescindível à proteção dos aqüíferos, no tocante à prevenção e deterioração da qualidade, sobretudo próximo aos grandes centros urbanos. A qualidade natural das águas subterrâneas está relacionada às características físicoquímicas. Segundo Campus e Silva (1970), as características químicas dependem, inicialmente, da composição das águas de recarga e, em seguida, da interação entre estas e as litologias de cada sistema aqüífero. A composição química das águas é também relacionada à mobilidade e solubilidade dos elementos envolvidos nos processos de intemperismo. As condições locais que poderão afetar a qualidade da água são de caráter natural e antrópica, como disposição de esgotos, resíduos líquidos industriais e acidentes ambientais. Isto pode gerar uma carga contaminante descontínua no subsolo, envolvendo derivados de petróleo e/ou substâncias químicas perigosas. Os trabalhos do IPT (1982), ACQUAPLAN (1988), Melo (1995) e Vasconcelos (2002), mostram que os nitratos avançaram bastante na cidade de NatalRN. Verificouse que alguns bairros próximos ao município de Parnamirim, tais como Cidade Satélite e Pirangi, apresentaram valores bem superiores aos níveis toleráveis pelas legislações vigentes do Ministério da Saúde, que ainda em sua versão mais atual, limita em 10 mg/l N/NO 3. Em alguns poços foram encontrados valores bem superiores ao limite, atingindo em alguns casos concentrações de até 21 mg/l N/NO 3, ou seja, acima do dobro permitido pela legislação vigente. Verificase a importância das águas subterrâneas para população deste município e o risco que corre a qualidade dessas águas pela proximidade com Natal. O nitrogênio se apresenta na forma de nitrogênio orgânico ou em espécies de nitrogênio inorgânico que se formam em determinadas condições de ph e Eh (Cavalcanti, 1996). O nitrogênio, na forma de nitrato, é um dos contaminantes mais comuns identificados nas águas subterrâneas. Os nitratos resultam da degradação microbiana de substâncias orgânicas nitrogenadas, como proteínas, a íons amônio NH 4 +, os quais são biologicamente oxidados para nitratos através do processo de nitrificação em meio aquoso, biologicamente oxidante a partir de substâncias orgânicas que ocorrem a partir das transformações abaixo: 2 NH 4 + (aq) + 2OH (aq) + 3O 2(g) 2NO 2(aq) + 2H 3 O + (aq) + 3H 2 O (l) (nitrozomonas) 2NO 2 (aq) + O 2(g) 2 NO 3 (aq) (nitrobácterias) Em águas subterrâneas oxidantes, o nitrato é a forma mais estável de nitrogênio dissolvido. Neste ambiente, onde a sua estabilidade é alta, o principal mecanismo de atenuação do contaminante é a diluição hidráulica, que ocorre ao longo do seu transporte (Freeze & Cherry, 1979). O consumo de água com concentração de NO 3 acima do limite de 10 mg/l tem sido relacionado com a "síndrome do bebê azul" ou metahemoglobinemia em crianças menores de 6 meses. O nitrato contido na água usada na alimentação é convertido por bactérias, em nitrito no estômago da criança. Este nitrito muda a hemoglobina, parte do sangue que é responsável pelo transporte de oxigênio para as células do corpo, para metahemoglobina que por sua vez, se toma incapaz de efetuar o transporte de oxigênio, conseqüentemente, provoca anorexia celular, podendo levar à morte (Fruhling, 1986). De acordo com a literatura médica, os sintomas da intoxicação por nitratos são a taquicardia, cefaléia, cor azulada da pele, e nos estados mais avançados, anorexia celular (privação de oxigênio). ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2

3 MATERIAIS E MÉTODOS Este trabalho foi realizado durante o período de agosto de 2004 a março de A metodologia adotada foi direcionada, dentro de uma área definida de estudo, no sentido de buscar informações indispensáveis para a avaliação do avanço da contaminação do NO3, que constitui objetivo principal. As atividades compreenderam inicialmente das seguintes etapas: a) Revisão bibliográfica relacionada com o tema do trabalho, além da aquisição de mapas e resultados de análises químicas préexistentes de amostras de água junto a CAERN, SEHIRD e outras instituições publicas e privadas; b) Obtenção de informações fisiográficas e climáticas da área em estudo; c) Considerações sobre a qualidade das águas, dando ênfase às contaminações oriundas de compostos nitrogenados, especificamente o nitrato; Foram definidos sessenta e sete pontos de coleta de água realizadas em poços particulares e em pontos na rede de distribuição (torneiras de entrada das residências vizinhas a um dos poços de distribuição de água da companhia de Abastecimento). Os ponto de coleta foram georeferenciados sendo alguns deles destacados na Figura 1. Na coleta das amostras foram adotadas os procedimentos do CETESB (1987). As amostras de l00 ml, foram coletadas em duplicatas em recipientes de polietileno, conservadas em isopor com gelo e foram analisadas no mesmo dia da coleta, no Laboratório de Águas e Efluentes do Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte (CEFET/RN), seguindo as normas da APHA et al. (1998). Figura 1. Pontos de coleta no município de Parnamirim. ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3

4 RESULTADOS No sentido de acompanhar o comportamento do NO 3, foram analisados sistematicamente os resultados analíticos deste íon de amostras de água de sessenta e sete pontos d'água (Tabela 1), realizados no período de agosto de 2004 a março de 2005, envolvendo todos os bairros do município. Esses poços apresentaram profundidade média de 75 m. As concentrações de nitrato nas águas subterrâneas, em ParnamirimRN, apresentam variações nos seus teores de 0,54 a 19,16 mg/l, como N. A contaminação por nitrato ocorreu nos bairros Boa Esperança, conjunto Parnamirim II, Primavera, Liberdade, Monte Castelo e Nova Parnamirim, tanto em amostras coletadas em poços particulares como na rede de distribuição. Tabela 1. Resultados dos teores de nitrato em 67 amostras coletadas no município de ParnamirimRN. Bairro Coordenadas NO 3 Coordenadas NO Bairro 3 X Y (mg/l) X Y (mg/l) Jockei Club ,17 Nova Parnamirim ,58 Jockei Club ,55 Nova Parnamirim ,19 Vida Nova ,49 Nova Parnamirim ,52 Centro ,37 Nova Parnamirim ,44 Centro ,42 Nova Parnamirim ,78 Boa Esperança ,97 Nova Parnamirim ,94 Conj. Parnanamirim ,03 Nova Parnamirim ,69 Jardim Planalto ,17 Nova Parnamirim ,19 Primavera ,53 Nova Parnamirim ,65 Cajupiranga ,85 Nova Parnamirim ,84 Passagem de Areia ,75 Nova Parnamirim ,12 Rosa dos Ventos ,84 Nova Parnamirim ,78 Cohabinal ,40 Nova Parnamirim ,07 Monte Castelo ,29 Nova Parnamirim ,71 Monte Castelo ,53 Nova Parnamirim ,16 Pium ,15 Nova Parnamirim ,39 Pirangi de Dentro ,84 Nova Parnamirim ,45 Santa Tereza ,20 Nova Parnamirim ,90 Santa Tereza ,64 Nova Parnamirim ,45 Bela Vista ,07 Nova Parnamirim ,68 Bela Vista ,13 Parque Industrial ,05 Vale do Sol ,84 Parque Industrial ,13 Vale do Sol ,53 Parque Industrial ,83 Pirangi do Norte ,02 Parque Industrial ,37 Pirangi do Norte ,83 Parque Industrial ,54 Emaús ,20 Parque Industrial ,70 Emaús ,09 Parque Industrial ,88 Emaús ,97 Parque Industrial ,53 Emaús ,11 Liberdade ,39 Emaús ,25 Liberdade ,53 Emaús ,86 Santos Reis ,71 Emaús ,02 Santos Reis ,55 Emaús ,15 Cotovelo ,06 Emaús ,32 CONCLUSÕES Através dos resultados dos estudos analíticos direcionados para a avaliação do comportamento dos teores de nitrato em Parnamirim, constatouse que dos 67 pontos de coleta analisados, no período de estudo, todos ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4

5 indicaram a presença do íon nitrato, sendo que 16% das amostras registraram teores acima do limite estabelecido pela legislação. Em alguns poços da Companhia de Abastecimento fazemse misturas de água de poços com menores concentrações de nitrato para adequar o nível da sua concentração a portaria 518/MS (2000). Mesmo assim, algumas residências apresentaram amostras de água imprópria para o consumo humano. Além disso, muitas amostras encontramse próxima ao limite permitido pela legislação brasileira. Face ao exposto e diante da importância das águas subterrâneas, como principal suprimento hídrico da cidade do município de Parnamirim, são feitas as seguintes recomendações: acompanhamento periódico da qualidade das águas; na implantação de poços, deve haver por parte dos órgãos competentes, uma ação fiscalizadora mais efetiva para que satisfaçam critérios técnicos de qualidade; tratamento da água contaminada e de utilização racional dos recursos hídricos com saneamento básico da cidade e viabilização de estudos para cadastramento do maior número possível de poços existentes. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ACQUAPLAN 1988 Avaliação das possibilidades de infiltração de efluentes domésticos no aqüífero Dunas, na área de Natal RN. Estudos, Projetos e Consultoria, Recife PE, 121p. 2. APHA American Public Health Association, 1998 AWWA American Water Works Association & WEF Water Environment Federation. Standar methods for the examination of water and wastewater, 20 ed. Washington: APHA. 3. Campus e Silva, Antônio 1970 Observações sobre a geologia da região de Natal. UFRN, Instituto de Antropologia, Natal, 14p. 4. Cavalcanti M.A.M.P 1996 Impacto dos sistemas de saneamento "in situ" nas águas subterrâneas no bairro de Piratininga Município de Niterói (RJ); dissertação de mestrado, São Paulo/SP. 5. CETESB 1987 Guia de coleta e preservação de amostras de água, São Paulo, 90p. 6. Freze R.A, Cherry, J.A Groundwater. Prenticehall. USA, 60P. 7. Fruhling L Nitrates blamed for baby deat in South Dakota. Safe Duinking water: How can we provide it in our community? Ohio State University, Bullitin 88200, 2p. 8. IPT 1982 Reconhecimento hidrogeológico e estudo sobre a qualidade atual das águas subterrâneas da Grande Natal. São PauloSP. 2v. (Relatório IPT n 14813). 9. Melo, J.G Impactos do Desenvolvimento Urbano nas Águas Subterrâneas de Nata1/RN; Tese de Doutoramento, USP São Paulo/SP. 10. Portaria 518 Ministério da Saúde, 25 de março de Vasconcelos, N. S O avanço da contaminação por nitrato nas águas subterrâneas na zona sul de Natal/RN. Dissertação de mestrado, UFRN Natal/RN. ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5