AVALIAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO E CARGA DE SÓLIDOS EXPORTADA PELO ARROIO DO SALSO, PORTO ALEGRE-RS INTRODUÇÃO

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1 AVALIAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO E CARGA DE SÓLIDOS EXPORTADA PELO ARROIO DO SALSO, PORTO ALEGRE-RS Luís Alberto Basso Prof. Dr. do Departamento de Geografia/UFRGS lbasso@terra.com.br Luiza Gehrke Ryff Moreira Acadêmica do curso de Geografia/UFRGS luizaryffmoreira@hotmail.com INTRODUÇÃO O crescimento populacional e de edificações em áreas urbanas gera maior impermeabilização do solo, facilitando o aumento do escoamento superficial e, assim, ocasionando impactos negativos no ambiente, principalmente problemas de inundação urbana. As inundações são resultado não apenas do aumento do volume de precipitação, mas principalmente do incremento da velocidade do escoamento superficial decorrente da impermeabilização do solo. Em Porto Alegre, sul do Brasil, a área em que está localizado o arroio do Salso, vem sendo ocupada nos últimos anos e tende a crescer futuramente. As águas que se direcionam ao arroio do Salso carregam uma grande quantidade de sedimentos e outras substâncias oriundas da limpeza da cidade pela água das chuvas, contribuindo para a deterioração da qualidade da água e do assoreamento do arroio. A bacia hidrográfica do arroio do Salso situa-se no município de Porto Alegre, sendo que a mesma faz divisa com o município de Viamão. Grande parte de suas nascentes está localizada no bairro Lomba do Pinheiro que possui um grande contingente populacional. O arroio passa pelo meio do bairro Restinga, que também é intensamente ocupado e pelos bairros Hípica, Serraria e Ponta Grossa que ainda apresentam baixa densidade demográfica, mas que, futuramente, ampliarão o seu contingente populacional, tendo em vista certa tendência de expansão urbana em direção à zona sul de Porto Alegre. Segundo Pires (2000), o arroio do Salso possui aproximadamente 20 km de extensão e sua bacia hidrográfica possui área de 92,9 km 2, sendo uma das maiores do município. Porém, a bacia é ainda relativamente pouco ocupada na maioria de seus bairros, apresentando uma densidade populacional de 626 habitantes por km 2 (MENEGAT, 1998). 1

2 OBJETIVOS O presente estudo tem como objetivo principal medir a concentração de sólidos dissolvidos totais (SDT) e sólidos em suspensão totais (SST), mensalmente, no arroio do Salso, localizado na zona sul de Porto Alegre, assim como avaliar a carga exportada desses parâmetros para o lago Guaíba. A determinação dos sólidos totais (sólidos dissolvidos totais + sólidos em suspensão totais) é de extrema importância para a avaliação da qualidade das águas e do ambiente. Através de processos de adsorção, os sedimentos presentes nos cursos fluviais tendem a fixar nutrientes, matéria orgânica, metais pesados, pesticidas e microorganismos. Todos esses poluentes, quando aderidos à superfície dos sólidos tendem a ser transportados por longas distâncias, contaminando vários trechos dos cursos fluviais. Parte desses sólidos contaminados pode, também, sedimentar durante o percurso e ser responsável pela contaminação local das águas. METODOLOGIA O presente trabalho iniciou com uma breve revisão bibliográfica sobre o assunto proposto. Após essa revisão prévia, iniciaram-se as saídas de campo para coletar amostras de água do arroio. Em seguida, foram realizadas as análises dos parâmetros SDT e SST nas amostras de água em laboratório. Os dados obtidos foram comparados e cruzados com os dados de vazão média. Por último, foi realizado o cálculo que permite estimar a carga sólida total exportada pelo arroio do Salso no lago Guaíba. O conhecimento sobre o comportamento hidrossedimentológico de uma bacia hidrográfica é fundamental para a adequada gestão de seus recursos hídricos, bem como para o suporte à decisão sobre o desenvolvimento de atividades antrópicas. O acompanhamento dos fluxos de sedimentos ocorridos em um dado local da bacia permite o diagnóstico de eventuais impactos em sua área de drenagem ao longo do tempo, podendo se tornar um importante indicador ambiental (Lima et al, 2005). 2

3 A Figura 1 mostra os dois pontos de coleta das amostras no arroio: o primeiro mais próximo à sua nascente (ponte da Estrada do Rincão) e o segundo mais perto da foz (ponte da Estrada da Serraria). Essas amostras foram coletadas mensalmente em quatro dias deferentes: a primeira foi no mês de janeiro (06/01/2010), a segunda no mês de março (17/03/2010), a terceira no mês de abril (27/04/2010), a quarta no mês de maio (31/05/2010). Figura 1 Pontos de coleta no arroio do Salso. As coletas foram manuais e com frascos adequados aos parâmetros analisados. Após a coleta, as amostras foram analisadas no Laboratório do Centro de Ecologia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (Ceneco/UFRGS) utilizando o método gravimétrico de secagem e com referência na Standard Methods 21 ST. Essa referência assume que o conteúdo total de sólidos de uma amostra de água é definido como toda matéria que permanece como resíduo após evaporação à temperatura de o C. O material que possui significativa pressão de vapor nessa temperatura é perdido durante a evaporação e não é definido como sólido. Do conteúdo total de sólidos podem-se diferenciar dois subgrupos de acordo com o tamanho das partículas sólidas. Os sólidos em suspensão 3

4 (SST, partículas com diâmetro superior a 1μ) e sólidos filtráveis (SDT, dissolvidos mais coloidais). Os sólidos em suspensão são aqueles retidos por filtração com uma membrana de porosidade específica, sendo os sólidos filtráveis os não retidos. Os sólidos filtráveis compreendem as partículas dissolvidas e as em estado coloidal. A vazão do arroio foi calculada de acordo com Cunha & Guerra (1996) e DNAEE (1994) citados por Troleis (2003), a partir do produto da área de estudo em m 2 e a precipitação média mensal em m. Essa vazão foi estimada através das médias mensais de precipitação dos últimos 31 anos ( ), com dados do 8º Distrito de Meteorologia de Porto Alegre. A carga ou transporte diário do material dissolvido e em suspensão foi calculada através do produto da vazão pela concentração diária das variáveis SDT e SST, a partir da equação: Qx = K * Q * C Nesta equação Qx corresponde à descarga ou carga sólida, K é uma constante que envolve transformação de unidades (2,592), Q é a vazão líquida expressa em m³ s -1 e C é a concentração da variável em mg L -1, ou seja, dos sólidos. O resultado é fornecido em toneladas/mês. RESULTADOS As amostras de água foram coletadas mensalmente desde janeiro de 2010, sendo que em fevereiro não houve coleta, pois o laboratório que analisa as amostras estava fechado. Portanto, foram coletadas amostras em janeiro, março, abril e maio. Os resultados podem ser melhor visualizados no quadro 1. 4

5 Quadro 1 Concentrações de Sólidos no arroio do Salso Data Amostra SDT (mg L-1) SST (mg L-1) Sólidos Totais (mg L-1) 6/1/2010 Estrada do Rincão Estrada da Serraria /3/2010 Estrada do Rincão Estrada da Serraria /4/2010 Estrada do Rincão Estrada da Serraria /5/2010 Estrada do Rincão Estrada da Serraria Nas coletas de água realizadas as concentrações de SDT variaram de 131 mg L -1 a 249 mg L -1 enquanto que as de SST oscilaram menos: de 5 mg L -1 a 27 mg L -1. Os resultados obtidos mostraram que na coleta de janeiro a concentração de SDT na ponte da Estrada do Rincão foi de 203 mg L -1 e a concentração de SST foi de 25 mg L -1 totalizando 228 mg L -1 de sólidos totais. Por outro lado, na ponte da Estrada da Serraria houve diminuição das concentrações dos parâmetros: SDT foi de 185 mg L -1, SST de 19 mg L -1 e os sólidos totais totalizaram 204 mg L -1. Em março, na segunda coleta ocorreram modificações nos resultados, principalmente no ponto localizado próximo da foz no Guaíba. Na ponte da Estrada do Rincão a 5

6 concentração de SDT somou 194 mg L -1, a concentração de SST foi de 25 mg L -1 e, portanto, a concentração de sólidos totais foi de 219 mg L -1. No mesmo dia a amostra da ponte da Estrada da Serraria teve um aumento na concentração de SDT se comparada com a amostra de janeiro, totalizando 249 mg L -1. Já, a concentração de SST diminuiu um pouco se comparada à amostra coletada na outra ponte: foi de 23 mg L -1 e, assim, obteve-se 272 mg L -1 de sólidos totais. As amostras de água de abril apresentaram algumas alterações, se comparadas com as amostras anteriores: as concentrações de sólidos suspensos foram baixas. No primeiro ponto de coleta (Estrada do Rincão) a concentração de SDT foi de 175 mg L -1, de SST de 5 mg L -1 e, assim, uma concentração de sólidos totais de 180 mg L -1. Já, no segundo ponto de coleta (Estrada da Serraria), obtiveram-se os seguintes resultados: 193 mg L -1 de concentração de SDT, 7 mg L -1 de concentração de SST e 200 mg L -1 de sólidos totais. Por último, foram coletadas amostras no mês de maio que apresentaram resultados similares aos anteriores. Na ponte da Estrada do Rincão a concentração de SDT foi de 179 mg L -1, a concentração de SST foi de 27 mg L -1, e, portanto, a concentração de sólidos totais foi de 206 mg L -1. Logo após foi coletada a amostra da ponte da Estrada da Serraria, onde se observou uma diminuição na concentração de SDT e de SST. Para este ponto, encontrou-se concentração de SDT igual a 131 mg L -1, concentração de SST igual a 20 mg L -1 e concentração de sólidos totais igual a 151 mg L -1. Os resultados evidenciaram que há maior contribuição de SDT do que SST na composição total dos sólidos exportados em direção ao Guaíba. As vazões do arroio foram calculadas de acordo com a metodologia descrita anteriormente. Foram analisados dados de precipitação para o cálculo da vazão dos últimos 30 anos e para os meses das coletas. Os quadros 2 e 3 mostram as estimativas das vazões para os dois pontos de coleta. Quadro 2 Vazão do arroio do Salso na ponte da Estrada do Rincão MÊS VAZÃO MÉDIA (m 3 s -1 ) VAZÃO 2010 (m 3 s -1 ) 6

7 Janeiro 0,72 1,30 Março 0,80 0,79 Abril 0,91 0,54 Maio 0,85 0,91 Quadro 3 Vazão do arroio do Salso na ponte da Estrada da Serraria MÊS VAZÃO MÉDIA (m3 s-1) VAZÃO 2010 (m3 s-1) Janeiro 3,40 6,20 Março 3,70 3,70 Abril 4,28 2,56 Maio 3,97 4,30 A partir da estimativa da vazão nos dois pontos de coleta foi possível calcular a carga mensal exportada de material sólido (em suspensão e dissolvido) para o lago Guaíba, nos meses de É importante ressaltar, novamente, que se trata de estimativa obtida através do produto das precipitações mensais e a área da respectiva bacia hidrográfica. O gráfico abaixo (Figura 3) apresenta os valores obtidos quanto à descarga sólida mensal do arroio. 7

8 Figura 3 Carga sólida exportada pelo arroio do Salso para o lago Guaíba. Em 06/01/2010, data da primeira amostragem, verificou-se uma carga sólida mensal no ponto do Rincão de 694,55 t/mês de SDT e de 85,53 t/mês de SST, perfazendo um total de 780,08 t/mês de sólidos totais. Já, para o ponto da Serraria obteve-se carga sólida de 2973,02 t/mês de SDT, 305,33 de SST chegando a um total de 3278,36 t/mês de sólidos totais. Com os resultados do dia 17/03/2010 obteve-se uma exportação de SDT de 397,25 t/mês, e de SST de 51,19 t/mês, ou seja, um total de 448,44 t/mês de sólidos totais no ponto do Rincão. Para o ponto da Serraria, obtiveram-se valores bem mais elevados devido a maior vazão: t/mês de SDT, 220,58 t/mês de SST e 2.608,59 t/mês de sólidos exportados para o Guaíba. No dia 27/04/2010 a exportação para o lago Guaíba de sólidos foi menor que nos outros meses. Na Ponte da Estrada da Serraria a descarga sólida de SDT foi de 1.280,65 t/mês e a descarga sólida de SST foi de 46,44 t/mês, portanto pode-se estimar a descarga sólida desse mês do arroio do Salso para o Lago Guaíba, nesse ponto de coleta, em 1.366,9 t/mês de sólidos totais. Já, para o ponto da estrada do Rincão, esses valores de exportação são mais baixos ainda, sendo de 244,94 t/mês de SDT, 6,99 t/mês de SST e 251,94 t/mês de sólidos totais. 8

9 Em 31/05/2010, quando foi feita a quarta amostragem, verificou-se uma carga sólida mensal no ponto próximo da foz de 1.460,07 t/mês de SDT e de 222,9 t/mês de SST, perfazendo um total de 1.682,98 t/mês de sólidos totais que são despejados no Guaíba. Isso equivale a aproximadamente 18,11 t/mês/km 2. No ponto mais próximo a nascente, obtiveram-se os seguintes resultados de exportação de sólidos: 422,21 t/mês de SDT, 63,68 t/mês de SST, portanto 485,89 t/mês de sólidos totais. Com a finalidade de comparar qual dos pontos contribui mais com a exportação de sólidos para o Guaíba, calculou-se a produção específica para cada sub-bacia. O quadro 4 apresenta os valores relativos de exportação de sólidos. Quadro 4 Produção específica de sólidos em t/mês/km Rincão(t/mês/km 2 ) Serraria(t/mês/km 2 ) Janeiro 39,4 35,3 Março 22,7 28,1 Abril 12,7 14,7 Maio 24,6 18,1 A análise dos dados do quadro 4 permite comprovar que a carga de sólidos relativa de ambas as sub-bacias é bastante parecida. Nos meses de janeiro e de maio, a sub-bacia que tem como exutório o ponto Rincão, produziu maior quantidade de sólidos por área, enquanto que no ponto da Serraria, a produção específica foi maior nos meses de março e abril. Esses dados preliminares indicam que a produção de sedimentos é mais ou menos homogênea na bacia do arroio do Salso, pois a partir desses dois pontos não se pode constatar que alguma área se destaque em relação à outra. Sabe-se que a concentração de sólidos em suspensão e de sólidos dissolvidos transmite uma importante informação sobre o curso d água. Cursos fluviais com alta concentração de sedimentos são comumente denominados de barrentos. A elevada concentração de sedimentos na fonte hídrica pode trazer problemas aos sistemas de captação e tratamento de água, bem como aos reservatórios e aos sistemas de geração hidrelétrica. A principal consequência da presença de sólidos nas águas do arroio e da exportação deles em direção ao Guaíba é a deterioração da qualidade das águas, pois parte considerável desses sólidos contém partículas orgânicas e inorgânicas, além de elementos tóxicos como os 9

10 metais pesados, provenientes das mais diversas atividades humanas na área da bacia hidrográfica. Outro problema referente à presença de sólidos nas águas é o fenômeno de assoreamento. Com o passar do tempo os sólidos tendem a sedimentar formando bancos deposicionais ao longo do canal, reduzindo a profundidade e interferindo nos processos bióticos do corpo aquático. Também oneram os processos de tratamento da água ou de produção de energia elétrica. CONSIDERAÇÕES FINAIS O estudo foi importante porque comprovou a importância do monitoramento de sólidos dissolvidos totais e sólidos em suspensão totais, parâmetros fundamentais para analisar a carga exportada de sólidos ao sistema receptor, no caso o lago Guaíba. O conhecimento da carga transportada de sólidos ao longo do arroio fornecerá subsídios importantes ao gerenciamento municipal, em especial, aos planos e programas de drenagem urbanos que visam prevenir o assoreamento e a contaminação das águas do arroio do Salso e do lago Guaíba. A área da bacia hidrográfica do arroio do Salso tende a ser cada vez mais ocupada e, por isso, é de extrema importância verificar a evolução temporal e espacial desses parâmetros. Muitos desses sedimentos contêm partículas orgânicas e inorgânicas, além de elementos tóxicos como os metais pesados, que são lançados no Salso e consequentemente alcançam o Guaíba, contribuindo também para a contaminação do lago. Os resultados apresentados anteriormente expressam algumas relações existentes entre os pontos de coleta de água, pois existe uma diferença nas amostragens do ponto localizado mais a montante e do ponto localizado mais próximo da foz. Embora, o presente trabalho refira-se especificamente ao arroio do Salso, essa metodologia pode se adequar a outros cursos fluviais que possuam características físicas semelhantes e que se situem em áreas relativamente parecidas, próximas a grandes centros urbanos. REFERÊNCIAS BILIOGRÁFICAS 10

11 LIMA, J. E. F.; LOPES, W. T. A.; SILVA, E. M. & VIEIRA, M. R. Diagnóstico do fluxo de sedimentos em suspensão na bacia de Rio Paranapanema. João Pessoa: XVI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, MENEGAT, R. (Org.). Atlas Ambiental de Porto Alegre. Porto Alegre: Editora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, PIRES, C. L. Z. Impactos Ambientais decorrentes de ocupação clandestina e irregulares junto às nascentes da bacia hidrográfica do Arroio do Salso Porto Alegre/RS. Porto Alegre: Programa de Pós-Graduação em Geografia, UFRGS, 2000 (Dissertação de Mestrado). TROLEIS, A. L. A influência do aterro sanitário da zona norte e da vila Dique sobre a qualidade das águas do arroio da Areia e o Rio Gravataí, Porto Alegre/RS. Porto Alegre: Programa de Pós-Graduação em Geografia, UFRGS, 2003 (Dissertação de Mestrado). 11