CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE UM CORPO HÍDRICO APÓS LANÇAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS

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1 CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE UM CORPO HÍDRICO APÓS LANÇAMENTO DE ÁGUAS RESIDUÁRIAS Fernando Ernesto Ucker 1* ; Walcledson Bousse Nobre 2 ; Felipe Corrêa Veloso dos Santos 1 ;Ressiliane Ribeiro Prata Alonso 1 ; Anna Paula Ferreira Batista Goldfeld Ucker 1 Resumo O presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade físico-química e a autodepuração em determinados pontos de um corpo receptor (córrego caveirinha), após o lançamento de águas residuárias de uma indústria de laticínio em Goiânia (GO), tendo como referência resoluções do Conselho Nacional do Meio Ambiente. Para isto, mensalmente foram coletadas amostras de água em dois pontos do córrego, num período total de 12 meses. Para o monitoramento, foram avaliados os seguintes parâmetros: ph, temperatura, oxigênio dissolvido e demanda bioquímica de oxigênio. A partir do estudo realizado, concluiu-se que as amostras analisadas ficaram dentro dos limites recomendado pela legislação vigente. Os resultados obtidos comprovaram que o curso d água consegue receber carga poluidora de efluente industrial com boa capacidade de autodepuração. Palavras-Chave Corpo receptor, águas residuárias e parâmetros. PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF A WATER BODY AFTER LAUNCH WATER WASTE Abstract The present study aimed to evaluate the physicochemical quality and depuration at certain points of a receiving body (caveirinha stream), after the release of wastewater from a dairy industry in Goiânia (GO), with reference to Council resolutions national Environment. For this, monthly water samples were collected at two points in the stream, a total period of 12 months. PH, temperature, dissolved oxygen and biochemical oxygen demand: For monitoring, the following parameters were evaluated. From the study, it was concluded that the samples analyzed were within the limits recommended by current legislation. The results obtained proved that the waterway can receive pollution load of industrial effluent with good self-purification capacity. Keywords Receiving water, wastewater and parameters. 1 Professor da Faculdade Araguaia, ferucker@gmail.com 2 Aluno da Faculdade Araguaia. * Autor Correspondente: Fernando Ernesto Ucker, +55 (62) XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 INTRODUÇÃO Um dos maiores problemas ambientais atualmente é a poluição de corpos hídricos, que geram impactos negativos para a sustentabilidade ambiental e prejudicam a manutenção das condições básicas de qualidade deste recurso natural para seus diversos usos. Segundo o Eco Terra Brasil (2014), a água é um elemento essencial para o desenvolvimento da vida humana e de outros seres, podendo dizer que a água poluída não resulta em um equilíbrio ecológico, pois não apresenta características essenciais ao ecossistema. A principal função de uma estação de tratamento de efluentes é remover aquelas características físico-químicas ou microbiológicas que podem causar dano ao corpo receptor, adicionadas na água após algum processo ocorrido nas indústrias. Para avaliar se um determinado corpo d água apresenta condições satisfatórias para assegurar os seus usos potenciais, conforme classificação da Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente CONAMA 357/05, é necessário efetuar a caracterização físico-química da água, ou seja, avaliar a sua qualidade. A avaliação da qualidade de qualquer sistema ambiental depende fundamentalmente da escolha de parâmetros representativos de seu status por ocasião do momento da amostragem. Iclei (2010) menciona que o lançamento de efluentes, sem tratamento, em corpos hídricos, possui como principal efeito o aumento do consumo de oxigênio dissolvido, que resulta em impactos negativos aos ecossistemas aquáticos. Isso porque a matéria orgânica presente no efluente passa a ser estabilizada por microrganismos decompositores, que utilizam o oxigênio dissolvido na água para respiração celular. A Resolução CONAMA 357, de 17 de março de 2005 (CONAMA, 2005), dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. Os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados, direta ou indiretamente, nos corpos de água, após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta Resolução e em outras normas aplicáveis. Com base no exposto acima, este trabalho teve por objetivo avaliar as características físico-químicas de um corpo hídrico antes e após o lançamento de efluente. MATERIAL E MÉTODOS Para o desenvolvimento desse estudo foram definidos três pontos, um a montante (coordenadas 16º S; 49º W), um a jusante (coordenadas 16º S; XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 49º W) e outro no lançamento do efluente da indústria de laticínios (coordenadas 16º S; 49º W). A montante encontra-se a 5 metros do local de lançamento, e o ponto a jusante fica 60 metros do mesmo local, (Figura 1). A indústria em questão gera, no final do seu processo, efluente rico em nutrientes, devido ao processo derivado da industrialização de leite. As amostras foram coletadas mensalmente, no período que compreendeu outubro de 2012 a setembro de Após a coleta, foram avaliados os seguintes parâmetros: ph, temperatura, OD e DBO. Os parâmetros ph, temperatura e oxigênio dissolvido foram avaliados in loco, por meios de equipamentos, que ao introduzi-lo no curso d água é realizado a leitura para cada parâmetro. Já para a avaliação da quantidade de DBO presente na água, um frasco devidamente identificado foi encaminhado ao laboratório da Bioagri Ambiental para análise, que fica localizada em Uberlândia - MG. A metodologia específica de coleta, preservação e análise de amostras baseou-se no roteiro descrito pelo Standard Methods for Examination of Water and Wastewater (Apha,2005), o qual orienta sobre amostragem, acondicionamento das amostras e tempo máximo permitido entre a coleta e a análise. Figura 1 - Ponto de lançamento no corpo hídrico. Fonte: Google Earth, 2014 Para determinar a vazão do corpo hídrico adotou-se o método do flutuador, onde avaliou-se um trecho com menor acentuamento de curvas, e com seção visivelmente uniforme. Após isto, duas cordas foram esticadas, em uma distância de cinco metros de uma para outra. Um flutuador foi colocado no centro do corpo hídrico, em baixo de uma das cordas. Quando solta, um cronômetro foi ligado, a fim de saber-se o tempo decorrido pelo flutuador até chegar na segunda corda. Com isto, e XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 utilizando a fórmula da equação 1 (Eq. 1), calculou-se a velocidade atual do corpo hídrico naquele ponto. V = S t Onde: V: Variação da velocidade (m/s); S: Variação do espaço (m); t: Variação do tempo (s). 1 Determinou-se também a área (A) da seção do corpo hídrico. Para isto, foram dividas em três etapas, cuja suas respectivas distâncias (L) e profundidades (H) foram verificadas. Sendo calculadas as áreas dos cantos da seção com a seguinte equação (Eq. 2): A = L x H 2 2 Em seguida a área central do leito do córrego, conforme a equação abaixo (Eq. 3): A = L x H 3 Eq.3). A vazão foi determinada pela multiplicação da velocidade (Eq. 1) e da área (Eq s. 2 + Q = Eq. 1 x (Eq s. 2 + Eq. 3) 4 A indústria láctea de Goiânia forneceu os dados de lançamento do efluente, através dos laudos que a Planta de Tratamento de Águas Residuárias (PTAR) arquiva mensalmente. Com os dados adquiridos, foram realizados os cálculos da equação da mistura, que é simplesmente uma média ponderada das concentrações com as respectivas vazões dos dois componentes que se misturam (Sperling, 2005). Com os dados adquiridos, foram realizados os cálculos para saber se o corpo hídrico consegue depurar, através da concentração de DBO do corpo receptor após a mistura do efluente, na seguinte equação: L = Q(r) x DBO(r) + Q(e) x DBO(e) Q(r) + Q(e) 5 Onde: L: Concentração do constituinte na mistura (mg/l) Q(r): Vazão do rio (m³/s) Q(e): Vazão do efluente (m³/s) XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 C(r): Concentração do constituinte no rio (mg/l) C(e): Concentração do constituinte no efluente (mg/l) RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados experimentais obtidos durante a pesquisa são apresentados na tabela seguir, de acordo com as técnicas adotadas neste estudo de caso (Quadro 1). Dentre os dois pontos do córrego caveirinha onde foram coletadas as amostras de outubro de 2012 a setembro de 2013 para analise, não houve grande variação de ph. Sendo que os valores ficaram dentro do permitido conforme o CONAMA 357/05 recomenda, que é de 6 a 9. Segundo Abrahão (2006) na verificação do ph, as águas do rio mussuré está localizada no estado da Paraíba, apresentaram valores semelhantes ao deste trabalho, tendo uma média de 6,90 em todas as estações avaliadas, valor considerado próximo a neutralidade. Os pontos analisados mensalmente não tiveram variações relevantes na temperatura. No mês de maio de 2013, foi o valor mais alto para ambos os pontos, Montante (25,0 ºC) e Jusante (26,0 ºC). Tendo como média ao longo do estudo nos dois pontos uma temperatura de 23,3 ºC. Na resolução do CONAMA 357/05 (Conama, 2005) não menciona parâmetros para temperatura, porem no CONAMA 430/11 (Conama, 2011) recomenda que o lançamento não ultrapasse de 40ºC e não exceda a 3 ºC no limite da zona de mistura. De acordo com o trabalho de Abrahão (2006) o clima predominante na bacia do rio Gramame (João Pessoa-PB) é o tropical úmido, com variação de temperatura mensal do ar ao longo do ano praticamente desprezível, com médias de 25,6ºC em janeiro e 23,0ºC em julho, valores parecidos com o deste trabalho. Na DBO da Montante não ocorreram variações, pois manteve um valor de 3,0 mg/l para todos os meses. Já na Jusante ocorreram variações em dois meses, novembro de 2012 com valor de 4,4 mg/l e janeiro de 2013 com valor de 4,0 mg/l. Esses valores estiveram abaixo do permitido na resolução do CONAMA 357/05, que recomenda no máximo 5,0 mg/l. De acordo com Rodrigues (2005) o conceito de DBO como única medida para avaliar o impacto em um rio através do despejo de poluente, possibilita uma avaliação importante do estado da qualidade da água de um determinado meio por ser uma medida direta do potencial consumo de oxigênio dissolvido no meio liquido. Segundo Abrahão (2006) obteve uma DBO mediana de 4,80 mg/l, resultado que atende a legislação, porem esse valor é maior que o apresentado neste trabalho, pois vale ressaltar que o rio mussuré é considerado classe 3, que aconselha uma DBO inferior a 10 mg/l. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 Quadro 1 - Resultados das análises de água do córrego caveirinha. DBO (mg O₂/L) OD (mg/l) Temperatura (ºC) ph Mont Jus Mont Jus Mont Jus Mont Jus Out/2012 3,0 3,0 6,3 6,5 23,8 24,1 7,13 7,29 Nov/2012 3,0 4,4 6,8 7,0 23,1 23,5 7,29 7,61 Dez/2012 3,0 3,0 7,8 7,5 22,7 23,1 7,15 7,24 Jan/2013 3,0 4,0 7,4 7,6 23,2 23,6 7,66 7,71 Fev/2013 3,0 3,0 6,9 6,7 21,0 20,0 7,13 7,03 Mar/2013 3,0 3,0 6,8 6,9 23,9 23,8 8,02 7,78 Abr/2013 3,0 3,0 8,5 7,7 24,2 24,6 7,88 7,82 Mai/2013 3,0 3,0 5,3 5,2 25,0 26,0 8,20 8,50 Jun/2013 3,0 3,0 6,5 5,6 22,0 23,0 7,20 6,95 Jul/2013 3,0 3,0 7,2 7,7 24,0 24,0 6,30 7,11 Ago/2013 3,0 3,0 6,3 6,8 21,0 20,0 7,61 7,83 Set/2013 3,0 3,0 7,1 7,7 24,0 24,0 7,86 7,42 Os pontos analisados com o decorrer dos meses obtiveram variações, pois o mês com a menor demanda de oxigênio dissolvido no córrego caveirinha foi maio nos dois pontos, com valores de 5,3 mg/l na montante e 5,2 mg/l na jusante. Os níveis de oxigênio dissolvido podem aumentar, caso o corpo d água não receba novas cargas poluição orgânica. Esse fato deve-se aos mecanismos de autodepuração dos corpos de água (Abrahão, 2006). Comparando os resultados de Gonçalves (2009), foram observadas que as médias dos pontos de coletas encontraram valores acima de 6,0 mg/l. logo, a resolução CONAMA 357 classifica o rio Uberabinha como classe 1, onde o mínimo de oxigênio dissolvido é 6 mg/l, onde ambos os trabalhos atende a legislação vigente. Contudo isso, os valores estão dentro do permitido conforme a resolução CONAMA 357/05 aconselha, não sendo inferior a 5,0 mg/l. O método do flutuador foi adotado nos dois cálculos de vazão, tanto para janeiro de 2013, que representa um período chuvoso, quanto para setembro de 2013, na qual é compreendido como uma época seca. Para a realização do cálculo de depuração da DBO do corpo hídrico foi necessário, por meio das equações 1 até 4, a obtenção do valor das vazões para as duas épocas de estudo, período chuvoso e período de secas. O valor dos resultados da das equações anteriormente citados é encontrado no Quadro 2. Através do cálculo da concentração de DBO, foram obtidos valores com média de 3,59 mg/l, ou seja, esse valor mostra que o córrego caveirinha consegue depurar antes do ponto B, conforme na Figura 1. Não tendo impactos significantes ao corpo hídrico tanto analiticamente XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 (Figura 5), quanto na modelagem matemática. Ambos métodos citados atendem ao Conselho Nacional do Meio Ambiente na resolução 357/05. Quadro 2 - Valor do cálculo da vazão para as duas épocas de estudo, chuvosa (janeiro) e seca (setembro). Janeiro / 2013 Setembro / 2013 V= 0,42 m/s V= 0,36 m/s A= (Eq s.2+eq3) A= (Eq s.2+eq.3) A= 1,47 m² A= 1,18 m² Q= A x V Q= A x V Q= 0,61 m³/s Q= 0,42 m³/s CONCLUSÕES Analisando os resultados obtidos, pode-se verificar que os parâmetros de ph no decorrer dos meses não ultrapassaram os limites estabelecido pela legislação Federal. Já a temperatura obteve um valor aproximado da temperatura ambiente nos dois pontos analisados mensalmente. Os resultados encontrados nas análises de oxigênio dissolvido ficaram dentro do permitido tanto para montante quanto para jusante. Não sendo diferente, os resultados da demanda bioquímica de oxigênio nos dois pontos também permaneceram dentro dos valores aceitáveis que a resolução CONAMA 357/05 recomenda. REFERÊNCIAS ABRAHÃO, R. Impactos do lançamento de efluentes na qualidade da água do Riacho Mussuré Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, APHA, AWWA WPCF. Standard methods for the examination of water and wastewater. 21th edition. Wasghington D.C. American Public Health Association, p. BRASIL. Ministério do meio ambiente. Disponível em: 10.pdf. Acesso em: 02 de maio de BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente (Brasil). Resolução nº 357, de 17 de março de Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, ano 142, n. 53, Seção 1, p , 18 mar BRASIL. Conselho Nacional do Meio Ambiente (Brasil). Resolução nº 430, de 13 de março de Dispõe sobre Dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 complementa e altera a Resolução nº 357, de 17 de março de 2005, do Conselho Nacional do Meio Ambiente-CONAMA. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, n. 92, Seção 1, p. 89, 16 maio BRASIL. ANA, (2006). Situação dos Recursos Hídricos. Agência Nacional das Águas. Disponível em: < ento.aspx>. Acesso em: 11 de maio de BRASIL. ICLEI. Manual para aproveitamento do biogás: volume dois, efluentes urbanos. ICLEI Governos Locais pela Sustentabilidade, Secretariado para América Latina e Caribe, Escritório de projetos no Brasil, São Paulo, BRASIL. Política Nacional dos Recursos Hídricos. Disponível em: Acesso em: 13 de maio de BRASIL. Gabinete Civil da Governadoria Superintendência de Legislação. Ministério Público Disponível em: < _1745_de_1979_e_5871_de_2003_poluicao_sonora.pdf>. Acesso em 19 de maio de ESTEVES, Francisco de Assis. Fundamentos de limnologia. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, GIORDANO, G. Tratamento e Controle de Efluentes Industriais. Curso de Aperfeiçoamento, Disponível em: < 11/edital/superior/biologo/Apostila%20%20Tratamento%20de%20efluentes%20industriai s.pdf>. Acesso em: 21 abr. de GONÇALVES, E. M. Avaliação da qualidade da água do rio uberabinha Uberlândia-MG, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, MACHADO, M. B. et al. Software para modelagem de dispersão de efluentes em rios. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 13, n. 3, p , NEVES, A. C. C. et al. Análise de qualidade da água do córrego UFSC - Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, RODRIGUES, R.B. Sistema de suporte a decisão proposto para a gestão quali-quantitativa dos processos de outorga e cobrança pelo uso da água, São Paulo, SPERLING, M. V. Introdução à Qualidade das Águas e ao Tratamento de Esgotos. 3. ed. Belo Horizonte: UFMG XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8