Palavras chaves: Indicador de qualidade de água; Recursos Hídricos; Igarapés de Manaus

Transcrição

1 ÍND 1 ICE DE QUALIDADE DA ÁGUA DE IGARAPÉS DA BACIA DO TARUMÃ-AÇU, MANAUS/AM. Kadja Santana dos Sontos 1 ; Maria do Socorro Rocha da Silva 2 ; Sebastião Atila Fonseca Miranda 2 ; Hillândia Brandão da Cunha 2 ; Regison da Costa de Oliveira 3 ; Rodrigo Araújo de Miranda 1 Resumo: A micro bacia do Tarumã-Açu está localizada na zona Oeste de Manaus, sua área compreende setores diferenciados, com vegetação ainda nativa, alguns animais silvestres e uma rica fauna aquática, e outros já fortemente impactados. Este visa a elaboração de um índice de qualidade da água (IQA) e avaliação da qualidade das águas da micro bacia do Tarumã-Açu. Inicialmente foi realizado um levantamento dos dados físicos e químicos de projetos realizados no Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia nos anos de 2002 a 2014, posteriormente selecionados cinco pontos de coletas e determinadas: ph e condutividade elétrica por potenciometria, oxigênio dissolvido pelo método de Winkler e o íon amônio por espectrofotometria. Na elaboração do índice de qualidade da água levou-se em consideração para o processo de normalização relacionar os valores na escala de 80 a 100 representando a melhor qualidade ambiental foi usado como referência os igarapés (Barro Branco e Acará) por ser ambiente natural. De acordo com os resultados dos IQA as águas que apresentaram as melhores qualidades foram as dos igarapés Barro Branco, Acará e km 30, pela localização em área rural. Enquanto que os piores índices de qualidade da água foram encontrados no igarapé da Bolívia, por se encontrar em área urbana e sofre forte pressão antrópica com a entrada de efluentes domésticos sem tratamento responsável pela degradação na qualidade da água. Palavras chaves: Indicador de qualidade de água; Recursos Hídricos; Igarapés de Manaus INDEX QUALITY STREAMS WATER TARUMÃ-AÇU BASIN, MANAUS/ AM. Abstract: The micro basin the Tarumã-Açu is located in the West zone of Manaus, its area comprises different sectors, with even native vegetation, some wild animals and a rich aquatic fauna, and others have strongly impacted. This aims at the development of a water quality index (AQI) and evaluation of water quality of the micro basin Tarumã-Açu. Initially it was made a survey of the physical data, chemical projects conducted at the National Institute for Amazonian Research in the years 2002 to 2014, subsequently selected five points of collections and determined: ph and electrical conductivity by poenciometria, dissolved oxygen at Winkler method and the ammonium ion by spectrophotometry. In preparing the water quality index took into account in the standardization process relate the values in the range representing the best environmental quality was using as a reference the streams (White Clay and Acará) for being natural environment. According to the results of the IQA the waters that showed the best qualities were in streams Barro Branco Acará and 30 km, the location in rural area still has good water quality. While the worst water quality indexes were found in the stream of Bolivia, because it is under urban area suffers strong anthropic pressure with the entry of domestic effluents untreated responsible for degradation in water quality. 1 Bolsista do Programa IC CNPq /Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia-INPA; 2 Pesquisador do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia INPA; 3 Bolsista do Programa IC FAPEAM /Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia-INPA XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 Keywords: Water quality indicator; Water resources; Streams of Manaus INTRODUÇÃO Manaus é a capital do Estado do Amazonas, situada na margem esquerda do rio Negro afluente do rio Amazonas. A cidade é recortada por uma densa rede hídrica, recebendo as contribuições das micro bacias do São Raimundo, Educandos, Tarumã-Açu e Mirim (PINTO et al., 2009). O crescimento urbano de forma acelerada e sem infraestrutura adequada tem contribuído para a degradação dos igarapés. A micro bacia do Tarumã-Açu localizada na zona Oeste de Manaus, abrange setores diferenciados, com vegetação ainda nativa, alguns animais silvestres e uma rica fauna, e outros já fortemente impactados. Seus tributários, como o igarapé Acará e Barro Branco ainda possui suas nascentes com características naturais e protegidas, por ficarem localizados na reserva Adolpho Ducke (MELLO et al., 2005), mas grande parte dos demais tributários, entre eles os igarapés Bolívia e Matrinxã que se encontram em processo de degradação (SILVA, 2006) causada por entradas de efluentes domésticos e pelo aterro controlado da cidade, deixando inutilizado para qualquer finalidade. Visando a descentralização da gestão hídrica, como estabelecido pela lei 9433/97, a definição da classe de qualidade da água de uma bacia hidrográfica ou sub-bacia é um atributo do comitê de bacia hidrografica. Na Amazônia em 2009 foi instituído o Comitê da micro bacia hidrográfica do Rio Tarumã-Açu, pela necessidade de conhecer e identificar os pontos críticos de poluição que ocorrem na Bacia do rio Tarumã-Açú a qual vinha sofrendo forte impacto devido às pressões antrópica, entre elas o uso inadequado do solo, movimentação intensa de embarcações, lançamentos de efluentes domésticos e resíduos sólidos nos igarapés que drenam para a bacia principal (PASCOALOTO et al., 2008; SILVA, 2013), causando a perda da qualidade dos recursos hídricos. Em 1970 foi desenvolvido um índice da qualidade da água (IQA) pela National Sanitation Foundation dos Estados Unidos da América, com finalidade de classificar os níveis de contaminação da água, mas tarde em 1977 a CETESB adaptou e desenvolveu o IQA, que envolve nove variáveis consideradas relevantes para a avaliação da qualidade das águas. Outros autores (SILVA, 2006) desenvolveram índice de qualidade de água de acordo com a realidade da composição física, química e biológica da região. Silva (2006) avaliou as águas do rio Atibaia em São Paulo, elaborando um novo índice de qualidade das águas para a proteção da vida aquática, o IQA utilizado por ele se mostrou eficiente usando apenas as variáveis, amônio e oxigênio dissolvido, quando comparado com IQA utilizado pela CETESB. Atualmente existe uma grande necessidade da elaboração de um índice de qualidade da água voltado para a região da Amazônia que contemple a realidade dos corpos hídricos, visto que esses recursos são diferenciados quando comparados com outras regiões. A Bacia do Tarumã-Açu, por ser uma micro bacia mista, apresentando parte em área urbano e outra parte em rural (PINTO et al. 2009). O presente tem como objetivo avaliar a qualidade das águas da micro bacia do Tarumã-Açu, elaborar um índice de qualidade da água (IQA) como no controle da gestão desses recursos hídricos. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 MATERIAL E MÉTODOS Área de Coleta A Bacia do Tarumã está localizada entre os paralelos 20º 11' 50" e 3º 03' 13"S e meridianos 59º 55' 08" e 60º 06' 21" W, e uma bacia mista fazendo limite com as bacias do Tarumã- Açu. Figura 1. Localização dos pontos estudados na bacia Hidrográfica do Tarumã-Açu O estudo foi realizado em duas etapas: Na primeira etapa foi feito um levantamento dos dados de projetos realizados no Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (SDS, PNOPG/CNPq, FAPEAM). Estudos desenvolvidos nos XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 anos de 2002 a 2014, ao longo da bacia do Tarumã-Açu. Selecionando os locais do igarapé do Tarumã como objeto de trabalho e também as variáveis a serem analisadas. Com a série de dados dos estudos anteriores foram coletadas novas amostras para conhecer a situação atual e comparar com a anterior. Foram selecionados cinco pontos: P1 - Igarapé Barro branco, P2 - Igarapé Acará, P3 Igarapé do km 30, P4 - Igarapé Mariano e P5 - Ponte da Bolívia, todos fazendo parte da Bacia Hidrográfica do Tarumã-Açu. As coletas ocorreram no período de setembro a outubro de Foram determinadas as seguintes variáveis: oxigênio dissolvido por método de Winkler, com duplicatas, as amostras fixadas e usando como titulante solução de tiossulfato de sódio 0,1N, condutividade elétrica por condutivimetria, ph por potenciometria com ph-metro Quimis Aparelhos Científicos LTDA, modelo Q-400HM e Ìon amônio determinado por espectrofotometria com auxílio do FIA (análises de fluxo continuo). Na segunda etapa elaboração do IQA. Para o cálculo do índice de qualidade (IQA) nas águas, utilizou a metodologia aplicada por (Andrade et al., 2005), com algumas adaptações, levando também em consideração características a serem atendidas por este índice como: representar a qualidade da água em termos de proteção da vida aquática, comtemplar o estado natural e atual de degradação da água. Neste trabalho levou-se em consideração para o processo de normalização relacionar os valores na escala de 80 a 100 para as águas consideradas de melhor qualidade usando como referencia os igarapés Barro Branco e Acará, por estarem pela localizados no interior da Reserva florestal Adolfo Ducke, sendo igarapés naturais com cobertura vegetal ainda original, e como ambiente impactado, o igarapé Bolívia localizado na área urbana receptor de efluentes domésticos e industriais, considerando ambiente degradado na escala >50. (Tabela 1). Tabela 1. Limites das variáveis utilizadas no IQA para cálculo do qi Categoria qi ph C.E. OD NH 4 + Ótima Boa Ruim Inadequada ,5-5,0 5,0-20 4,0-10,0 0,01-0, ,0-5, ,0-4,0 0,3-0, ,5-6, ,0-3,0 0,8-2, ,5-7,5 > <2,00 >2,0-8,0 O IQA foi calculado pelo somatório da qualidade individual de cada variável (qi) ponderado pelo peso (wi) desta variável na avaliação da variabilidade total da qualidade da água, segundo a fórmula: n IQA = q i w i Equação 1 i=1 XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 Em que, IQA- Indice de Qualidade da água 0-100); qi representa a qualidade do i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 100, apresentados na Tabela 1, em função de sua concentração ou valor da variável; wi representa o peso correspondente ao i-ésimo parâmetro, um número entre 0 e 1, atribuído em função da sua importância da qualidade das águas da região ( Tabela 2). Tabela 2. Pesos (wi) para as variáveis ambientais usadas no IQA Variável peso ph 0,2 CE 0,3 OD 0,3 NH 4 + 0,2 1 RESULTADOS E DISCUSSÃO Os valores do ph nas águas apresentaram variações entre os pontos amostrados, variando de 3,6 a 6,9 com o menor valor encontrado no ponto 02 do igarapé Acará e o maior no ponto 03 na Ponte da Bolívia. Segundo SIOLI (1985) os ecossistemas aquáticos naturais da região de Manaus são classificados como de águas pretas e claras apresentando o ph com características ácidas decorrentes da decomposição da matéria orgânica gerando os ácidos húmicos e fúlvidos. Esses altos valores encontrados no ponto 03 está relacionado com a ocupação do solo nas áreas do entorno do igarapé e a entrada de efluente doméstico, conforme Santos et.al (2006). A condutividade elétrica apresentou variações entre os pontos amostrados, variando de 5,30µS/cm -1 a 158,60 µs/cm -1 com o menor valor encontrado no ponto 04 do Igarapé Mariano e o maior no ponto 03 na Ponte da Bolívia. SILVA (1996) estudando sedimentos de fundo de igarapés de Manaus encontrou valores em ambientes naturais variando de 7,7 µs/cm -1 a 38,5 µs/cm -1, diferentes dos encontrados nos igarapés que cortam a área urbana que variou de 82,0 µs/cm -1 a 182,0 µs/cm -1. Valores altos similares aos encontrados neste estudo no ponto 03 da ponte da Bolívia, demostrando uma forte influência antrópica nos igarapés que cortam a área urbana de Manaus. O oxigênio dissolvido apresentou variações entre os pontos amostrados, variando de 0,43 mg.l -1 a 8,71 mg.l -1 com o menor valor encontrado no ponto 03 da Ponte da Bolívia e o maior no ponto 05 Igarapé do km 30. COSTA (2003) estudando igarapés das bacias hidrográficas do São Raimundo, Educando e Tarumã encontrou valor de 7,49 mg.l -1 no igarapé Mariano pertencente a bacia do Tarumã- Açu; NASCIMENTO et al., (2005) encontrou valor de 3,01 na ponte da Bolívia; valores este similar ao encontrado nestes mesmo ponto neste estudo. As menores concentrações encontradas no ponto 03 podem estar relacionadas à entrada de matéria orgânica por meio de despejos domésticos a qual promove o consumo de oxigênio pelos microrganismos, no processo de XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 IQA degradação causando a redução deste elemento. A amônio apresentou variações, com diferenças entre os pontos amostrados, variando de 0,046 mg.l -1 a 7,75 mg.l -1 com o menor valor encontrado no ponto 01 Igarapé Barro Branco e o maior no ponto 03 Ponte da Bolívia, com valor médio de 0,499 mg.l -1. SILVA et al. (2013) encontraram nos rios da Amazônia valores variando de 0,02 a 3,1 constatando a presença desta variável tanto em ambientes lóticos como lênticos. SILVA et al., (2009) estudando o efeito tóxico do íon amônio sobre as larvas de insetos verificou que concentração acima de 3,5 mg.l -1 pode afetar a sobrevivência dos mesmos, apesar de estar em conformidade com a Resolução CONAMA n 357/2005 altas concentrações de amônia pode causas o desequilíbrio do ecossistema aquático. Estes altos valores encontrados nesta pesquisa pode ser reflexo da ocupação urbana, associado lixiviação do solo e a entrada de efluentes domésticos (SILVA, 1996; PASCOALOTO et al., 2008; SANTOS et al., 2006). IQA Os melhores IQAs na bacia do Tarumã-Açu (Figura 2 / Tabela 3) foram encontrados nos igarapés P1 - Barro Brancos com valor médio de 86,3, P2 Acará com 84,51 e P3 - km 30 com 85,69 se enquadrando na categoria ótima, que por serem ambientes característicos naturais, ainda mantém a qualidade da água. O IQA do P4- Igarapé Mariano apresentou valor médio de 80,6 (Figura 2), teve uma variação ao longo do estudo entre a categoria ótima e boa (Tabela 3), possivelmente esse decréscimo da qualidade da água pode ser consequência de interferência humana. Os valores de IQA indicam que as piores qualidades ocorreram no igarapé Bolívia (Figura 2) apresentou o índice de qualidade com valor médio de 47,05 demostrando um decréscimo na qualidade no decorrer dos anos (Tabela 3), onde saiu da categoria boa em 2002, para a Ruim em Essa degradação da qualidade da água no igarapé da Bolívia pode ser reflexo da ocupação urbana, associado a lixiviação do solo e a entrada de efluentes domésticos (PASCOALOTO et al., 2008; SANTOS et al., 2006) P1 P2 P3 P4 P5 Figura 02. Valor médio do IQA dos pontos estudados. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 Tabela 3. Valores médios do Índice de Qualidade de água na bacia do Tarumã-açu nos anos estudados. Ano Igarapé Barro branco Igarapé Acará Igarapé km 30 Igarapé Mariano Igarapé Bolívia ,52 85,84 87,71 80,56 51, ,02 83,89 81,67 81,47 61, ,85 88,14 84,66 84,54 45, ,28 81,33 83,92 77,33 52, ,53 ** 86,81 80,85 46, ** ** 86,79 82,16 44, ,01 83,36 88,28 77,9 27,12 CONCLUSÃO O índice de qualidade de água aqui adaptado, mostrou-se razoavelmente satisfatório para avaliação da qualidade da água da bacia do Tarumã-Açu. Os melhores resultados encontrados foram nos igarapés Barro Branco, Acará e km 30, por se localizarem em ambientes rurais com sua qualidade preservada ao longo dos anos estudados. O igarapé Mariano também se encontra em área rural e ainda apresenta boa qualidade da água, no entanto decresceu sua qualidade saindo da categoria ótima para categoria boa, possivelmente por interferência humana. Os piores resultados de qualidade da água foram encontrados no igarapé da Bolívia, por se localizar em área urbana e vem sofrendo forte pressão antrópica com a entrada de efluentes domésticos sem tratamento causando a degradação na qualidade da água ao longo dos anos estudados e se tornando se inadequado para qualquer atividade. REFERÊNCIAS ANDRADE, E. M.; PALÁCIO, H. A. Q.; CRISÓSTOMO, L. A.; SOUZA, I. H.; TEXEIRA, A. S. (2005). Índice de qualidade de água, uma proposta para o vale do rio Trussu, Ceará. Revista Ciência Agrônoma, 36, (2), pp XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 COSTA, A. S. (2003). Avaliação da colimetria em igarapés das Bacias hidrográficas de São Raimundo, Educandos e Tarumã. In: Programa Institucional de Iniciação Científica- PIBIC.INPA, Relatório Parcial Manaus: INPA, MELO, E. G.; SILVA, M. S.; MIRANDA, S. A. (2005). Influência Antrópica sobre Águas de Igarapés na Cidade de Manaus Amazonas. Caminhos de Geografia, 5 (16) p NASCIMENTO, C. R.; SILVA, M. S. R.; MIRANDA, S. A. F. (2005). Qualidade química das águas de superfície de um igarapé sob diferentes graus de impactos, Manaus/AM. In: XIV Jornada de Iniciação Científica PIBIC. CNPq/ FAPEAM/INPA, Manaus, PASCOALOTO, D.; SILVA, M. S.; BRINGEL, S. R. (2008). Identificação e Monitoramento Ambiental de Pontos Críticos de Poluição na Bacia do Tarumã-Açu. In: Relatório: Projeto Tarumã- Açu. Manaus, INPA, PINTO, A. G.; HORBE, A. M.; SILVA, M. S.; MIRANDA, S. A.; PASCOALOTO, D.; SANTOS, H. M. (2009). Efeitos da ação antrópica sobre a hidrogeoquímica do rio Negro na orla de Manaus/AM. Acta amazônica, vol. 39(3), pp SANTOS, I. N.; HORBE, A. M.; SILVA, M. S.; MIRANDA, S. A. (2006). Influência de um aterro sanitário e de efluentes doméstico nas águas superficiais do Rio Tarumã e afluentes - AM. Acta amazonica, VOL. 36 (2), pp SILVA, M. S.; MIRANDA, S. A.; DOMINGOS, R. N.; SILVA, S. L.; SANTANA, G. P. (2013). Classificação dos Rios da Amazônia: Uma Estratégia Para Preservação Desses Recursos. Holos environment, v. 13 n. 2, pp SILVA, M. S. R. (1996). Metais Pesados em Sedimentos de Fundo de Igarapés, Manaus- AM. Dissertação (Mestrado em Geoquímica Ambiental)-Universidade Federal do Pará, Belém, 1996, p120. SILVA, S. S.; JARDIM, W. F. (2006). Um novo índice de qualidade das águas para proteção da vida aquática aplicado ao rio Atibaia, região de Campinas/ Paulínia- SP. Quim. Nova, vol. 29. Nº 4, pp SILVA, C. F. P.; SILVA, M. S. R.; LOPES, M. J. N Efeito tóxico do íon amônio sobre as larvas de Hidropsychidae (Insecta: Trichoptera).. In: XVII Jornada de Iniciação Científica PIBIC. CNPq/ FAPEAM/INPA, Manaus, SILVA, M. S.; MIRANDA, S. A.; DOMINGOS, R. N.; SILVA, S. L.; SANTANA, G. P. (2013). Classificação dos Rios da Amazônia: Uma Estratégia Para Preservação Desses Recursos. HOLOS environment, v. 13 n.2, pp SIOLI, H. (1985). Amazônia: Fundamentos da Ecologia da Maior Região de Florestas Tropicais. Vozes Ltda, Petrópolis p72. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8