ESTUDO DO POTENCIAL DE EUTROFIZAÇÃO DO ARROIO PELOTAS ATRAVÉS DO ÍNDICE DO ESTADO TRÓFICO EM DIFERENTES CONDIÇÕES PLUVIOMÉTRICAS

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1 ESTUDO DO POTENCIAL DE EUTROFIZAÇÃO DO ARROIO PELOTAS ATRAVÉS DO ÍNDICE DO ESTADO TRÓFICO EM DIFERENTES CONDIÇÕES PLUVIOMÉTRICAS Kaliani Tombini Pereira 1 *; Matheus Silveira Leitzke 1 ; Mayla Talitta Vieira Costa 1 ; Natália Andrade Nunes 1 ; Emanuele Baifus Manke 2 ; Priscila dos Santos Priebe 2 ; Mariana Farias de Souza 3 ; Roberto Martins da Silva Décio Júnior 4 ; Reginaldo Galski Bonczynski 4 ; Idel Cristiana Bigliardi Milani 5 ; Luis Eduardo Akiyoshi Sanches Suzuki. 5 Resumo O Arroio Pelotas, manancial de estudo desse trabalho, tem muita importância para a região onde se encontra, tanto econômico, quanto cultural e social, devido ao expressivo desenvolvimento populacional em suas margens e os diversos usos da bacia hidrográfica. O objetivo deste trabalho é determinar o Índice de Estado Trófico (IET) em condições de alta pluviosidade e comparar com os índices em baixa pluviosidade, obtidos por Neves et al.(2013), a fim de caracterizar a variação sazonal da qualidade da água deste manancial. Amostragens de água e análises de parâmetros físico-químicos foram realizadas e os valores de IET calculados, utilizando a equação proposta por Lamparelli (2004) e CETESB (2013). Dezoito pontos amostrais foram avaliados entre julho e setembro de 2013, sendo os locais escolhidos considerando os diferentes usos das margens, acessibilidade, distribuição espaciais e aporte de efluentes. Observaram-se valores de IET predominantemente maiores em período de alta pluviosidade quando comparados ao de baixa pluviosidade. Tal situação está relacionada à maior lixiviação das margens da bacia hidrográfica aportando fertilizantes e sedimentos, efluentes não tratados e também associado ao revolvimento do sedimento de fundo do Arroio Pelotas em épocas de alta pluviosidade, fatores estes que contribuem significativamente para o aumento do IET neste período. Palavras-Chave Recursos Hídricos, Arroio Pelotas, Índice de Estado Trófico. STUDY OF THE EUTROPHICATION POTENTIAL OF THE ARROIO PELOTAS THROUGH TROPHIC STATE INDEX IN DIFFERENT PRECIPITATION CONDITIONS Abstract The Arroio Pelotas, study source from work, is very important for the region you are in, both economically, culturally and socially, due to significant population development on its banks and the various uses of the watershed. The objective of this study is to determine the Trophic State Index (TSI) in high rainfall conditions and compare with the rates in low rainfall, obtained by Neves et al. (2013) in order to characterize the seasonal variation in water quality from this source. Water sampling and analysis of physical and chemical parameters were performed and the TSI values calculated using the equation proposed by Lamparelli (2004) and CETESB (2013). Eighteen sampling sites were evaluated between July and September 2013, with the places chosen 1 Alunos do curso de graduação em Engenharia Hídrica da UFPel, kalianitombini@hotmail.com 2 Mestrandas do Programa de Pós-graduação em Recursos Hídricos da UFPel, manumanke@gmail.com 3 Doutoranda do Programa de Pós Graduação em Química Tecnológica e Ambiental da FURG, marianasouza362@gmail.com 4 Técnicos do curso de de graduação em Engenharia Hídrica da UFPel, roberto.decio.jr@gmail.com 5 Docentes do curso de de graduação em Engenharia Hídrica da UFPel, idelmilani@gmail.com XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 considering the different uses of margins, accessibility, spatial distribution and wastewater supply. It was observed that the trophic state indices were higher in predominantly high precipitation when compared to the period of low precipitation. This situation is related to greater leaching from the banks of the watershed contributing fertilizers and sediments, effluents and untreated also associated with disturbance of the Arroio Pelotas bottom sediment in high rainfall periods, factors that contribute significantly to the increase of TSI will be shown. Keywords Water Resources, Arroio Pelotas, Trophic State Index. INTRODUÇÃO A água é o recurso natural mais abundante que encontramos no planeta e está presente em todas as suas formas físicas e nos mais diversos ambientes. O consumo desta substância é direcionado para diversos fins e em cada um deles existem parâmetros de qualidade adequados, obedecendo à legislação vigente e as exigências culturais empregadas pela sociedade, tais como sabor, odor e cor. A disponibilidade da água em qualidade compatível é fator limitante ao desenvolvimento ambiental, ao crescimento da população e à produção alimentar (WORLD BANK, 1992). Localizado no Rio Grande do Sul, o Arroio Pelotas sempre foi um importante manancial hídrico para todos que a ele tem acesso. Com a totalidade de sua bacia hidrográfica localizada dentro dos municípios de Pelotas, Canguçu, Morro Redondo e Arroio do Padre, o Arroio Pelotas possui 71,11 Km de extensão, desde a sua nascente no município de Canguçu até a sua foz em Pelotas. Historicamente o Arroio Pelotas contribuiu significativamente para o crescimento populacional da região, pois através de suas águas foi possível que embarcações chegassem até a cidade, iniciando o processo de ocupação. Além disso, algumas charqueadas se estabeleceram ao longo do arroio, possibilitando um desenvolvimento econômico por meio da comercialização do charque. O reconhecimento desta importância ficou registrado com a aprovação da Lei Nº , de 28 de março de 2003, que declara o Arroio Pelotas como integrante do patrimônio cultural do estado do Rio Grande do Sul (MANKE, 2014). Existem diferentes usos das águas do Arroio Pelotas, destacando-se o abastecimento de água para a zona urbana, a agricultura estabelecida no entorno do arroio e a pecuária. Além disso, tornase o destino para efluentes industriais e esgotos domésticos com pouco ou nenhum tratamento prévio. Assim, conforme a sua utilização aumenta, os processos degradantes que afetam esse ecossistema também aumentam, e, de alguma forma essas atividades afetam diretamente na qualidade da água. A caracterização físico-química de um manancial pode ser obtida realizando a determinação do estado trófico. A avaliação do Índice do Estado Trófico (IET) é muito importante para o manejo sustentável dos recursos hídricos, sendo fundamental para adquirir informações sobre o estado ou a natureza na qual se encontram os ecossistemas aquáticos (OLIVEIRA et al.,2007). O cálculo do IET permite inferir sobre processos de eutrofização ocorrentes em um manancial hídrico. A eutrofização se inicia principalmente por fatores antrópicos, gerando gradativa acumulação de matéria orgânica, o que induz a multiplicação de microrganismos que habitam a superfície da água, formando uma camada densa. Na bacia hidrográfica do Arroio Pelotas este XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 processo é influenciado principalmente pela contaminação dos solos por agrotóxicos, erosão, desmatamento da mata ciliar, despejo de efluentes, além de diversos outros fatores que maximizam o impacto ambiental nesta região. Os valores do IET são classificados segundo classes de estado tróficos, apresentadas na Tabela 1 abaixo. Tabela 1 Classes de estado trófico. Fonte: ANA (2015) Valores de IET Classes 47 Ultraoligotrófico 47 < IET 52 Oligotrófico 52< IET 59 Mesotrófico 59 < IET 63 Eutrófico 63 < IET 67 Supereutrófico > 67 Hipereutrófico OBJETIVO Este trabalho objetiva determinar o Índice do Estado Trófico do Arroio Pelotas em período de alta pluviosidade e comparar com os valores do período de baixa pluviosidade obtidos por Neves et al.(2013) como forma a avaliar o potencial de eutrofização deste ecossistema auxiliando os processos de gestão municipais. METODOLOGIA A rede amostral estabelecida contemplou toda a extensão do Arroio Pelotas, desde a sua nascente até sua desembocadura no Canal São Gonçalo. Os pontos de amostragem (Figura 1) foram os mesmos utilizados por Neves et al. (2013), os quais foram selecionados por serem potenciais receptores de descargas de efluentes, doméstico ou industrial, e também levando-se em consideração a distribuição espacial, a acessibilidade, a localização geográfica, os usos das margens e a presença de atividades antrópicas. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 Figura 1 Mapa de localização da rede amostral no Arroio Pelotas. Fonte: GOOGLE EARTH, As coletas foram realizadas entre os meses de julho e setembro de 2013, visando caracterizar a variação da qualidade da água sazonalmente, em relação ao período de baixa pluviosidade avaliado em Neves et al. (2013). A rede amostral foi dividida em duas partes: Trecho Navegável (pontos 1 ao 15), e Trecho Não-navegável. No Trecho Navegável as amostras foram coletadas com auxílio da embarcação RHIMA-I do curso de graduação em Engenharia Hídrica da Universidade Federal de Pelotas e no Trecho Não-navegável, o deslocamento foi com a utilização de veículo automotivo. Nos dois trechos, as amostras de água foram coletadas nos pontos amostrais a uma profundidade de 1m através de uma garrafa coletora de Van Dorn, e armazenadas sob refrigeração em frascos PEAD de 500mL até o momento da análise. A determinação de Fósforo Total foi realizada no Laboratório de Hidroquímica da Engenharia Hídrica usando-se espectrofotômetro multiparamétrico da marca Hanna modelo HI Os valores de IET foram calculados aplicando a equação proposta por Lamparelli (2004) e CETESB (2013): IET , 42 0,36 ln( PT) / ln(2) 20 (1) Onde: PT = concentração de fósforo total medida à superfície da água, em μg.l -1. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 2 são apresentados os Índices de Estado Trófico no período de alta pluviosidade e também no período de baixa pluviosidade extraídos de Neves et al. (2013). Também são apresentadas as classificações de estado trófico segundo a Tabela 1. Tabela 2 Índice de Estado Trófico no período de alta e baixa pluviosidade de todos os locais de amostragem do Arroio Pelotas e suas respectivas classificações. BAIXA PLUVIOSIDADE ALTA PLUVIOSIDADE (Neves et al.,2013) Pontos IET Classe (ANA, 2015) IET Classe (ANA, 2015) 1 68 Hipereutrófico 48 Oligotrófico 2 57 Mesotrófico 57 Mesotrófico 3 70 Hipereutrófico 63 Eutrófico 4 70 Hipereutrófico 62 Eutrófico 5 70 Hipereutrófico 62 Eutrófico 6 69 Hipereutrófico 63 Eutrófico 7 70 Hipereutrófico 62 Eutrófico 8 68 Hipereutrófico 62 Eutrófico 9 65 Supereutrófico 60 Eutrófico Hipereutrófico 57 Mesotrófico Supereutrófico 53 Mesotrófico Hipereutrófico 59 Mesotrófico Supereutrófico 58 Mesotrófico Supereutrófico 60 Eutrófico Supereutrófico 58 Mesotrófico Mesotrófico 58 Mesotrófico Supereutrófico 53 Mesotrófico Eutrófico 55 Mesotrófico No período de baixa pluviosidade podemos observar que as classificações de estado trófico ao longo do Arroio Pelotas mantiveram-se, em sua maioria, nas classes Mesotrófico e Eutrófico, com exceção do ponto 1 que enquadrou-se na classe Oligotrófico, por conta da diluição de nutrientes e de sua alta depuração, em função da interação das águas do Arroio Pelotas com as águas do Canal XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 São Gonçalo. Em relação aos pontos 2, 10, 11, 12, 13, 15, 16, 17 e 18 de classe Mesotrófico, encontramos corpos de água com produtividade intermediária, mas em níveis aceitáveis, com possíveis processos de eutrofização implicando na diminuição da qualidade da água. Já nos pontos 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 14 de classe Eutrófico, encontramos corpos de água com alta produtividade de nutrientes, causadas provavelmente por ações antrópicas, reduzindo a transparência, afetando o processo de entrada de luz e as reações químicas que ocorrem no ecossistema, levando a uma diminuição da qualidade de água e prejudicando os diversos usos do recurso hídrico. Já no período de alta pluviosidade podemos observar que as classificações de estado trófico ao longo do Arroio Pelotas apresentaram-se nas classes Mesotrófico, Eutrófico, Supereutrófico e Hipereutrófico. Sendo essas observações bastante preocupantes, pois os níveis de potencial de eutrofização são bastante altos em quase todos os pontos. Nos pontos 9, 11, 13, 14, 15 e 17 de classe Supereutrófico encontramos corpos de água com alta produtividade de nutrientes e de baixa transparência, podendo ocorrer florações de algas e desta maneira ocasionando a diminuição da qualidade de água. Em relação aos pontos 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10 e 12 de classe Hipereutrófico, encontramos corpos de água com quantidade excessiva de nutrientes e de matéria orgânica, podendo ocorrer casos de florações de algas ou até mesmo mortandade de peixes, comprometendo significativamente o uso do recurso hídrico para as suas diversas atividades. Os índices de estado trófico apresentaram-se maiores, predominantemente, em todos os pontos amostrados no período de alta pluviosidade comparados aos de baixa pluviosidade. A elevação da produtividade de nutrientes esta diretamente relacionada com a frequência de chuvas na região e ao processo de lixiviação e escorrimento do solo da bacia hidrográfica, carreando sedimentos, efluentes sólidos e líquidos e outros poluentes para o interior do arroio. O aumento das taxas pluviométricas também permite que as águas do corpo hídrico revolvam sedimentos de fundo, propiciando a redissolução de nutrientes que enriquecem a coluna da água e potencializam o processo de eutrofização. Somados ao aporte de efluentes industriais e residenciais, não tratados, de ligações irregulares, acabam por resultar no aumento do Índice do Estado Trófico encontrados no período de alta pluviosidade no Arroio Pelotas. CONCLUSÕES A determinação do IET em alta pluviosidade permitiu compará-lo ao IET em baixa pluviosidade, calculado por Neves et al. (2013). Tal comparação indicou que a qualidade da água do Arroio Pelotas em período de alta pluviosidade encontra-se com potencial de eutrofização mais elevado quando comparado ao período de baixa pluviosidade. Porém, nos dois períodos o Arroio Pelotas encontra-se bastante eutrofizado praticamente em toda sua extensão devido às altas concentrações de nutrientes aportados via diferentes entradas antrópicas e naturais, que diminuem a qualidade da água deste manancial. Desta forma, faz-se necessária a implantação de ações como a conservação das margens, incluindo o plantio de vegetação que venha impedir o aporte de sedimentos através de escoamento superficial; incluindo o uso consciente de fertilizantes ao entorno do Arroio Pelotas e também um programa de educação ambiental para a conscientização da população em relação ao despejo de efluentes, juntamente a fiscalização dos itens citados, a fim de minimizar os impactos negativos sobre o arroio e ao longo do tempo melhorar a sua qualidade hídrica para o bem dos seus diversos usos. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 REFERÊNCIAS ANA, Agência Nacional de Águas. Acessado em 27 de abril de Disponível em: BAUMGARTEN, M. G. Z.; POZZA, S. A. Qualidade de águas Descrição de parâmetros referidos na legislação ambiental. Editora da Furg. Rio Grande-RS, 166p. CETESB, Companhia Ambiental do Estado de São Paulo. Acessado em 27 de abril de Disponível em: LAMPARELLI, M. C. Grau de trofia em corpos d água do estado de São Paulo: avaliação dos métodos de monitoramento. São Paulo: USP/ Departamento de Ecologia, f. Tese de doutorado, Universidade de São Paulo, MANKE, E. B. Avaliação da qualidade hídrica do Arroio Pelotas como ferramenta de gestão. Trabalho de Conclusão de curso (Engenharia Hídrica) Engenharia Hídrica. Universidade Federal de Pelotas. Pelotas, NEVES, A. P. R.; PRIEBE, P. S.; MANKE, E. B.; BONCZYNSKI, R. G.; DÉCIO JÚNIOR, R. M. S; MILANI, I. C. B. (2013). Avaliação do índice de estado trófico do Arroio Pelotas-RS através da concentração de fósforo. In Anais do Congresso Brasileiro de Gestão Ambiental e Sustentabilidade, João Pessoa, Out. 2013, 1, pp XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7