RELAÇÃO ENTRE NITROGÊNIO E FÓSFORO NAS ÁGUAS SUPERFICIAIS DO AÇUDE ÓROS-CE

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1 RELAÇÃO ENTRE NITROGÊNIO E FÓSFORO NAS ÁGUAS SUPERFICIAIS DO AÇUDE ÓROS-CE A. A. Batista 1 ; A. C. M. Meireles 2 ; E. M. de Andrade 3 ; J. R. Araújo Neto 4 ; H. A. Q. Palácio 5 RESUMO - O presente trabalho teve como objetivo verificar a relação entre nitrogênio total (NT) e fósforo total (PT) e identificar o nutriente limitante nas águas superficiais do açude Orós-CE. As coletas foram realizadas em 7 pontos de amostragens sendo 6 destes são referentes aos principais afluentes do reservatório e 1 a montante da barragem, em caráter bimestral durante o período de jun/2008 a abr/2010, com total de 11 coletas, sendo que 6 foram realizadas nos meses correspondentes ao período chuvoso e 5 no período de estiagem. De acordo com os resultados observados, durante o período chuvoso o fator limitante nos pontos P1, P2 e P3 foi o nitrogênio, com valores N/P inferiores a 10. Já no período seco, os pontos P1, P2 e P6, apresentaram o nitrogênio total como fator limitante. No entanto, verificou-se, por meio da relação entre o nitrogênio total e o fósforo total, que o fator limitante predominante nas águas do reservatório nos períodos estudados (chuvoso e seco) foi o fósforo total. PALAVRAS CHAVE: Qualidade de água, eutrofização, reservatório. RELATIONSHIP OF NITROGEN AND PHOSPHORUS IN THE SURFACE WATER OF THE OROS RESERVOIR, CEARÁ, BRAZIL SUMMARY- The purpose of this study was investigate the relationship between total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) identifying the limiting nutrient in surface water of the Orós Reservoir, located in Ceará, Brazil. The study was carried out from Jun/2008 to Apr/2010 in wet and dry stations. Samples were collected every two months in 7 sites. 6 sites were sampled in the main tributaries of a reservoir and other one was sampled behind the dam of the reservoir. They were collected 11 samples (6 to wet station and 5 to dry station). Results showed that in wet station the nitrogen was the limiting factor in sites P1, P2 and P3. There N/P values were less than 10. In the dry station the nitrogen was the limiting factor to sites P1, P2 and P6. However, the relationship between total nitrogen and total phosphorus showed that the total phosphorus was the limiting factor for both stations (dry and wet) in surface water of the Orós reservoir. KEYWORDS: water quality, eutrophication, reservoir 1 Mestranda em Irrigação e Drenagem, Universidade Federal Rural do Semiarido, UFERSA, Mossoró-RN- Caixa Postal 137 CEP: Mossoró-RN Tel.: (84) adrianaabtid2009@yahoo.com.br 2 Enga. Agrônoma, D.Sc, Bolsista PNPD-Capes, DENA/UFC, Fortaleza-CE. 3 Enga. Agrônoma, Ph.D., Profa do Depto. de Engenharia Agrícola, CCA/UFC, Fortaleza-CE. 4 Mestrando em Manejo de bacias hidrográficas, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE. 5 Doutora em Engenharia Agricola, Prof. do IFCE, Campus Iguatu-CE.

2 INTRODUÇÃO Nas últimas décadas a demanda e a oferta dos recursos hídricos estão cada vez mais comprometidas devido aos problemas relacionados com a qualidade da água. A degradação da qualidade das águas ocorre principalmente devido as emissões de poluentes e nutrientes nos corpos hídricos o que causa diversos problemas. O excesso de nutrientes, especificamente, o nitrogênio e o fósforo, é o principal responsável pela proliferação de algas, que pode resultar no processo de eutrofização dos corpos d água (BARROS, 2008). O nitrogênio participa da formação de proteínas, um dos componentes básicos da biomassa, e, quando presente em baixas concentrações, pode atuar como fator limitante na produção primária dos ecossistemas aquáticos (NEVES et al., 2006). O fósforo, assim como o nitrogênio, também pode atuar como fator limitante na produção primária dos ecossistemas aquáticos, podendo conduzir à eutrofização, a qual pode ocasionar modificações nas propriedades físicas, químicas e biológicas do meio, levando a perdas em sua produtividade e biodiversidade (LAMPARELLI, 2004). Quando um nutriente é essencial para a produção de determinada população de algas é considerado nutriente limitante. Em baixas concentrações do nutriente limitante o crescimento populacional é baixo e, quando ocorre à elevação da concentração do nutriente limitante o crescimento populacional também aumenta (RIBEIRO, 2007). Diante do exposto o presente trabalho teve como objetivo verificar a relação entre nitrogênio total (NT) e fósforo total (PT) e identificar o nutriente limitante nas águas superficiais do açude Orós-CE num dado período. MATERIAL E MÉTODOS O açude Orós, está localizado no município de Orós Estado do Ceará. O segundo maior reservatório do Estado possui uma bacia hidráulica de ha, o que permite um volume máximo de acumulação de 1,94 bilhões de m 3 (COGERH, 2008). O clima da região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo BSw h, clima semiárido quente, com chuva anual concentrada no período do verão-outuno (fevereiro-abril), chegando a atingir uma média anual pluviométrica de mm. Para a realização do presente estudo foram definidos 7 pontos de coletas de água, sendo que 6 destes são referentes aos principais afluentes do reservatório e 1 a montante da barragem, como mostra a Figura 1. Todos os pontos de amostragem foram devidamente georeferenciados com o auxilio do GPS do modelo Garmin. As coletas foram realizadas em caráter bimestral durante o período de jun/2008 a abr/2010, com total de 11 coletas, sendo que 6 foram realizadas nos meses correspondentes ao período chuvoso (junho de 2008, fevereiro e maio de 2009 e janeiro, fevereiro e maio de 2010) e 5 no período de estiagem (agosto, outubro e dezembro de 2008 e agosto e outubro em 2009). Todas as amostras foram coletadas na superfície d agua com profundidade máxima de 0,30 m, extensão limite da zona fótica. Todos os procedimentos para a preservação das amostras foram efetuados utilizando a metodologia analítica descrita no Standard Methods for the

3 Examinationof Waterand Wastewater (2005). Posteriormente, as amostra foram acondicionadas em caixas de isopor a -4 C e transportadas ao Laboratório Integrado de Águas de Mananciais e Reservatórios LIAMAR do Instituto Federal do Ceará - IFCE, Campus Fortaleza. A relação N/P foi obtida através da equação 1. Quando a relação N/P > 10, limitação por fósforo, quando N/P < 10, limitação por nitrogênio. Equação (1) Onde: NT- concentração de nitrogênio total em mg L -1 ; P- Concentração de fósforo total em mg L -1 ; RESULTADOS E DISCUSSÃO A relação nitrogênio total e fósforo total estabelece o fator limitante no processo de eutrofização. Thomann e Mueller (1987) sugerem utilizar como critério para estimar preliminarmente se o crescimento de algas em um lago está sendo controlado pelo fósforo ou pelo nitrogênio (Tabela 1). De acordo com a tabela 1, verifica-se que durante a maior parte do período chuvoso as águas dos pontos de amostragens tiveram como fator limitante o fósforo total, sendo que os valores foram superiores a 10. De acordo com Esteves (1998), na maioria das águas continentais o fósforo é o principal fator limitante de sua produtividade. Já o fator limitante nos pontos P1, P2 e P3, foi o nitrogênio com valores N/P inferiores a 10. O nitrogênio é um elemento altamente consumido pelas plantas e algas, e/ou pode ser perdido por volatilização da amônia. Estes pontos também expressam o efeito do escoamento superficial com uma carga de sedimentos oriundos das áreas agrícolas com contribuição de esgotos e resíduos sólidos dispostos, inadequadamente, próximos às margens dos cursos d águas. Conforme Esteves (1988) e Ferreira et al. (2005), a adsorção de fosfato às argilas possui grande importância em águas continentais uma vez que, as argilas presentes no sistema aquático, dependendo das condições físico-químicas do meio e de sua concentração em ferro e alumínio, podem precipitar grandes quantidades de fósforo. Muitas argilas apresentam grande capacidade de adsorção de fosfato, principalmente aquelas que têm na sua constituição, ferro e alumínio, como a hematita e a gipsita. No período seco, assim como no período chuvoso, o fósforo total foi o fator limitante para a maioria dos pontos de coleta, exceção para os pontos P1, P2 e P6, sendo observado o nitrogênio total como fator limitante. No P2 (Rio Jaguaribe, principal afluente do reservatório), o escoamento e o aporte de sedimento ao reservatório ocorre durante um tempo um pouco maior em relação aos demais pontos de coleta, devido perenização do rio Jaguaribe à montante do açude, podendo precipitar o fósforo; no P1, a existência de descarte dos peixes e a degradação desse material favorecem o aporte de fósforo. No P6 observa na maior parte do ano a presença de fitoplânctons e macrófitas aquáticas. A degradação desse material durante o período seco promove a liberação de fosfato para a coluna d água. Segundo Esteves (1998), a maior parte do fosfato contido na biomassa do fitoplâncton, macrófitas aquáticas, zooplâncton, nécton e bentos é liberada após a morte destes organismos para a coluna d água. Desta forma, o nitrogênio se torna o fator limitante.

4 CONCLUSÕES Verificou-se por meio da relação entre o nitrogênio total e o fósforo total que o fator limitante predominante nas águas do reservatório no período estudado (chuvoso e seco) foi o fósforo total. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER. 21.ed. Washington, DC, EUA: American Public Health Association (APHA), the American Water Works Association (AWWA), and the Water Environment Federation (WEF), BARROS, A. M. de L. Aplicação do modelo Moneris à bacia hidrográfica do rio Ipojuca, Pernambuco. Recife: UFPE, f. Dissertação. COMPANHIA DE GESTÃO DE RECURSOS HÍDRICOS - COGERH. Capacidade dos reservatórios. Disponível em: Acesso em 20 dez, ESTEVES, F. A. Fundamentos de limnologia. Interciência. 602p, ed. 2, Rio de Janeiro Disponível em < Acesso em 07/11/2006. FERREIRA, R. M.; BARROS, N. O.; DUQUE-ESTRADA, C. H.; ROLAND, F. (2005). Caminhos do fósforo em ecossistemas aquáticos continentais, in Lições de limnologia. Org. Ferreira, R. M., Barros, N. O., Duque-Estrada, C. H., Roland, F. Rima Editora, São Carlos SP, pp LAMPARELLI, M. C. Grau de trofia d água do estado de São Paulo: Avaliação dos Métodos de Monitoramento f. Tese (Doutorado em Ecossistemas Terrestre e Aquáticos) - Universidade de São Paulo, São Paulo, NEVES, F. F.; SILVA. F. G. B.; CRESTANA,S. Uso do modelo avswat na avaliação do aporte de nitrogênio (n) e fósforo (p) Aos mananciais de uma microbacia hidrográfica contendo atividade avícola. Engenharia Sanitária e Ambiental, v.11, p , RIBEIRO, I. V. A. S. Estudo do estado trófico do reservatório Acarape do Meio mediante a determinação de indicadores de qualidade de água f. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, THOMANN, R. V.; MUELLER, J. A. Principles of Surface Water Quality Modeling and Control, Harper & Row, Publishers, N. York, Tabela 1- Relação nitrogênio e fósforo. M-Pontos P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Período chuvoso 8,5 6,6 7,5 15,2 14,3 16,0 12,2 Período seco 4,3 6,5 11,9 16,3 13,6 4,7 11,7

5 Figura 1- Localização dos pontos de coleta dentro do açude Orós.