I112 AVALIAÇÃO PRELIMINAR DA CONCENTRAÇÃO DE NITRATOS NAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DE ABASTECIMENTO NA REGIÃO URBANA DE PARNAMIRIM RN André Luis Calado Araújo (1) Eng. Civil (UFPA); Mestre em Eng. Sanitária (UFPB); PhD em Eng. Sanitária (University of LeedsReino Unido); Professor da Gerência de Recursos Naturais do CEFETRN; Professor do Programa de Pós Graduação em Eng. Sanitária da UFRN. Andréa Lessa da Fonseca Eng. Química (UFRN); Mestre em Eng. Química (UFRN); Professora da Gerência de Recursos Naturais do Francisco Gildásio Figueiredo Químico (UFRN); Mestre em físicoquímica (UFRN); Professor da Gerência de Recursos Naturais do Milton Bezerra do Vale Eng. Químico (UFRN); Especialista em Química (UFRN); Professor da Gerência de Recursos Naturais do Nelson Silveira Vasconcelos Eng. Químico (UFRN); Mestre em Geociências (UFRN); Professor da Gerência de Formação Educacional do Endereço (1) : Rua João Alves Flor, 3626, bloco B, Apto. 201, CEP: 59066120. NatalRN. Fone: 842068931; Fax: 842152733 Email: acalado@cefetrn.br RESUMO Neste trabalho são apresentados os resultados da concentração de nitrato em amostras de água subterrânea do município de Parnamirim envolvendo vinte bairros da sede do município e três bairros da região litorânea (praias). Compreendendo 67 (sessenta e sete) amostras de água, as quais foram coletadas na rede de distribuição e outras diretamente do poço. As contaminações foram encontradas nos dois tipos de ponto de coleta sendo a maior concentração de nitrato (como N) de 17,8 mg/l. As regiões mais contaminadas encontramse próximo ao centro da sede municipal e na região norte próximo ao município de Natal. As elevadas concentrações de nitrato estão associadas a pouca infraestrutura de rede coletora de esgotos, sendo estes geralmente dispostos no solo através de fossas rudimentares. PALAVRASCHAVE: Aqüífero, contaminação, nitrato, Parnamirim. INTRODUÇÃO A cidade de Parnamirim (RN) abrange uma área de aproximadamente 126,6 km 2, limitandose ao Sul com o município de São José do Mipimbu e Nísia Floresta, ao Norte com o município de Natal, ao Leste com o Oceano Atlântico e ao Oeste com o Município de Macaiba; possui Latitude (S) 5 54 56 e Longitude (W) 35 15 46. Parnamirim é banhada pelo Rio Pitimbu, rio Pium e pelo Oceano Atlântico, apresentando uma altitude média de 53 m. Possui uma população de 143.598 habitantes e a densidade populacional de 11,4 hab/ha, com temperatura média anual de 28 C, com clima tropical úmido e precipitações pluviométrieas, em geral, superiores a 1.500 mm/ano (IBGE, 2000). O relevo com suaves ondulações e predominância de dunas fixas e móveis, formando um cordão dunar composto de várias dunas interligadas e com abundante vegetação. Sua formação geológica é domínio da área de idade Tércio Quaternários representados pelos sedimentos do Grupo Barreira que é constituída de uma unidade litoestratigráfica de sedimentos arenosos e arenosoargiloso. Tal característica resulta em baixa profundidade do lençol freático e fácil infiltração de águas. Em termos de água subterrânea, destacase o Aqüífero Dunas/Barreiras como o principal manancial hídrico subterrâneo da região, favorecido pelas condições geológicas e climáticas, que permite a infiltração, recarga, circulação e renovação das águas subterrâneas. Este aqüífero possui grandes reservas exploráveis em tomo de ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1
280 x 10 6 m 3 /ano. A região urbana de Parnamirim é abastecida quase que integralmente por águas subterrâneas, e possui várias indústrias de água mineral ao redor do seu centro urbano. É Abastecida por 47 poços da Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte CAERN e por poços particulares. As águas subterrâneas desempenham papel muito mais amplo, além de determinar a viabilidade de uso para fins de abastecimento doméstico, industrial ou agricultural, pode também fornecer informações sobre a natureza dos solos e das rochas, por onde percolam, contribuindo com informações acerca dos processos de alteração química e intensidade de erosão atuantes em determinada bacia hidrográfica. O relativo baixo custo e excelente qualidade natural, na maioria dos casos, justificam sua exploração. Frente à importância das águas subterrâneas, tomase imprescindível à proteção dos aqüíferos, no tocante à prevenção e deterioração da qualidade, sobretudo próximo aos grandes centros urbanos. A qualidade natural das águas subterrâneas está relacionada às características físicoquímicas. Segundo Campus e Silva (1970), as características químicas dependem, inicialmente, da composição das águas de recarga e, em seguida, da interação entre estas e as litologias de cada sistema aqüífero. A composição química das águas é também relacionada à mobilidade e solubilidade dos elementos envolvidos nos processos de intemperismo. As condições locais que poderão afetar a qualidade da água são de caráter natural e antrópica, como disposição de esgotos, resíduos líquidos industriais e acidentes ambientais. Isto pode gerar uma carga contaminante descontínua no subsolo, envolvendo derivados de petróleo e/ou substâncias químicas perigosas. Os trabalhos do IPT (1982), ACQUAPLAN (1988), Melo (1995) e Vasconcelos (2002), mostram que os nitratos avançaram bastante na cidade de NatalRN. Verificouse que alguns bairros próximos ao município de Parnamirim, tais como Cidade Satélite e Pirangi, apresentaram valores bem superiores aos níveis toleráveis pelas legislações vigentes do Ministério da Saúde, que ainda em sua versão mais atual, limita em 10 mg/l N/NO 3. Em alguns poços foram encontrados valores bem superiores ao limite, atingindo em alguns casos concentrações de até 21 mg/l N/NO 3, ou seja, acima do dobro permitido pela legislação vigente. Verificase a importância das águas subterrâneas para população deste município e o risco que corre a qualidade dessas águas pela proximidade com Natal. O nitrogênio se apresenta na forma de nitrogênio orgânico ou em espécies de nitrogênio inorgânico que se formam em determinadas condições de ph e Eh (Cavalcanti, 1996). O nitrogênio, na forma de nitrato, é um dos contaminantes mais comuns identificados nas águas subterrâneas. Os nitratos resultam da degradação microbiana de substâncias orgânicas nitrogenadas, como proteínas, a íons amônio NH 4 +, os quais são biologicamente oxidados para nitratos através do processo de nitrificação em meio aquoso, biologicamente oxidante a partir de substâncias orgânicas que ocorrem a partir das transformações abaixo: 2 NH 4 + (aq) + 2OH (aq) + 3O 2(g) 2NO 2(aq) + 2H 3 O + (aq) + 3H 2 O (l) (nitrozomonas) 2NO 2 (aq) + O 2(g) 2 NO 3 (aq) (nitrobácterias) Em águas subterrâneas oxidantes, o nitrato é a forma mais estável de nitrogênio dissolvido. Neste ambiente, onde a sua estabilidade é alta, o principal mecanismo de atenuação do contaminante é a diluição hidráulica, que ocorre ao longo do seu transporte (Freeze & Cherry, 1979). O consumo de água com concentração de NO 3 acima do limite de 10 mg/l tem sido relacionado com a "síndrome do bebê azul" ou metahemoglobinemia em crianças menores de 6 meses. O nitrato contido na água usada na alimentação é convertido por bactérias, em nitrito no estômago da criança. Este nitrito muda a hemoglobina, parte do sangue que é responsável pelo transporte de oxigênio para as células do corpo, para metahemoglobina que por sua vez, se toma incapaz de efetuar o transporte de oxigênio, conseqüentemente, provoca anorexia celular, podendo levar à morte (Fruhling, 1986). De acordo com a literatura médica, os sintomas da intoxicação por nitratos são a taquicardia, cefaléia, cor azulada da pele, e nos estados mais avançados, anorexia celular (privação de oxigênio). ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2
MATERIAIS E MÉTODOS Este trabalho foi realizado durante o período de agosto de 2004 a março de 2005. A metodologia adotada foi direcionada, dentro de uma área definida de estudo, no sentido de buscar informações indispensáveis para a avaliação do avanço da contaminação do NO3, que constitui objetivo principal. As atividades compreenderam inicialmente das seguintes etapas: a) Revisão bibliográfica relacionada com o tema do trabalho, além da aquisição de mapas e resultados de análises químicas préexistentes de amostras de água junto a CAERN, SEHIRD e outras instituições publicas e privadas; b) Obtenção de informações fisiográficas e climáticas da área em estudo; c) Considerações sobre a qualidade das águas, dando ênfase às contaminações oriundas de compostos nitrogenados, especificamente o nitrato; Foram definidos sessenta e sete pontos de coleta de água realizadas em poços particulares e em pontos na rede de distribuição (torneiras de entrada das residências vizinhas a um dos poços de distribuição de água da companhia de Abastecimento). Os ponto de coleta foram georeferenciados sendo alguns deles destacados na Figura 1. Na coleta das amostras foram adotadas os procedimentos do CETESB (1987). As amostras de l00 ml, foram coletadas em duplicatas em recipientes de polietileno, conservadas em isopor com gelo e foram analisadas no mesmo dia da coleta, no Laboratório de Águas e Efluentes do Centro Federal de Educação Tecnológica do Rio Grande do Norte (CEFET/RN), seguindo as normas da APHA et al. (1998). Figura 1. Pontos de coleta no município de Parnamirim. ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3
RESULTADOS No sentido de acompanhar o comportamento do NO 3, foram analisados sistematicamente os resultados analíticos deste íon de amostras de água de sessenta e sete pontos d'água (Tabela 1), realizados no período de agosto de 2004 a março de 2005, envolvendo todos os bairros do município. Esses poços apresentaram profundidade média de 75 m. As concentrações de nitrato nas águas subterrâneas, em ParnamirimRN, apresentam variações nos seus teores de 0,54 a 19,16 mg/l, como N. A contaminação por nitrato ocorreu nos bairros Boa Esperança, conjunto Parnamirim II, Primavera, Liberdade, Monte Castelo e Nova Parnamirim, tanto em amostras coletadas em poços particulares como na rede de distribuição. Tabela 1. Resultados dos teores de nitrato em 67 amostras coletadas no município de ParnamirimRN. Bairro Coordenadas NO 3 Coordenadas NO Bairro 3 X Y (mg/l) X Y (mg/l) Jockei Club 1 249310 9346810 8,17 Nova Parnamirim 1 256453 9348568 5,58 Jockei Club 2 248716 9347206 0,55 Nova Parnamirim 2 256959 9347594 1,19 Vida Nova 248714 9348056 6,49 Nova Parnamirim 3 255849 9348130 1,52 Centro 1 249620 9345828 9,37 Nova Parnamirim 4 256011 9348690 4,44 Centro 2 249465 9345054 9,42 Nova Parnamirim 5 256267 9349600 17,78 Boa Esperança 249767 9344762 9,97 Nova Parnamirim 6 256267 9349600 16,94 Conj. Parnanamirim 2 249614 9343794 11,03 Nova Parnamirim 7 256545 9348584 4,69 Jardim Planalto 250448 9344214 6,17 Nova Parnamirim 8 256644 9348538 12,19 Primavera 251214 9344514 10,53 Nova Parnamirim 9 257032 9348572 2,65 Cajupiranga 250722 9342648 0,85 Nova Parnamirim10 256839 9348652 4,84 Passagem de Areia 248097 9346168 5,75 Nova Parnamirim11 256446 9348072 7,12 Rosa dos Ventos 247044 9344056 4,84 Nova Parnamirim12 254661 9349450 17,78 Cohabinal 248812 9344868 8,40 Nova Parnamirim13 255084 9349968 17,07 Monte Castelo 1 249129 9346126 8,29 Nova Parnamirim14 255104 9349964 15,71 Monte Castelo 2 248734 9346542 9,53 Nova Parnamirim15 254578 9349710 19,16 Pium 260598 9341804 4,15 Nova Parnamirim16 256545 9348583 3,39 Pirangi de Dentro 247613 9342498 0,84 Nova Parnamirim17 254632 9349727 7,45 Santa Tereza 1 247054 9344786 4,20 Nova Parnamirim18 256494 9348139 0,90 Santa Tereza 2 247252 9345206 4,64 Nova Parnamirim19 257072 9347614 0,45 Bela Vista 1 246706 9345494 1,07 Nova Parnamirim20 255692 9348169 0,68 Bela Vista 2 246178 9345706 0,13 Parque Industrial 1 252536 9349442 1,05 Vale do Sol 1 247993 9343972 0,84 Parque Industrial 2 251439 9349076 1,13 Vale do Sol 2 247671 9343428 1,53 Parque Industrial 3 256148 9357196 7,83 Pirangi do Norte 1 264644 9338920 1,02 Parque Industrial 4 253419 9349274 6,37 Pirangi do Norte 2 260598 9341804 3,83 Parque Industrial 5 253005 9348962 0,54 Emaús 1 252803 9348332 1,20 Parque Industrial 6 251869 9348672 1,70 Emaús 2 252881 9348776 3,09 Parque Industrial 7 252345 9349340 1,88 Emaús 3 252903 9348644 2,97 Parque Industrial 8 251570 9349402 2,53 Emaús 4 252538 9348116 3,11 Liberdade 1 251889 9343640 3,39 Emaús 5 252239 9348666 5,25 Liberdade 2 250271 9345084 9,53 Emaús 6 252491 9348712 3,86 Santos Reis 1 248350 9345464 5,71 Emaús 7 252900 9348710 3,02 Santos Reis 2 247501 9345292 5,55 Emaús 8 252501 9348072 3,15 Cotovelo 262046 9340612 0,06 Emaús 9 252479 9348700 3,32 CONCLUSÕES Através dos resultados dos estudos analíticos direcionados para a avaliação do comportamento dos teores de nitrato em Parnamirim, constatouse que dos 67 pontos de coleta analisados, no período de estudo, todos ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4
indicaram a presença do íon nitrato, sendo que 16% das amostras registraram teores acima do limite estabelecido pela legislação. Em alguns poços da Companhia de Abastecimento fazemse misturas de água de poços com menores concentrações de nitrato para adequar o nível da sua concentração a portaria 518/MS (2000). Mesmo assim, algumas residências apresentaram amostras de água imprópria para o consumo humano. Além disso, muitas amostras encontramse próxima ao limite permitido pela legislação brasileira. Face ao exposto e diante da importância das águas subterrâneas, como principal suprimento hídrico da cidade do município de Parnamirim, são feitas as seguintes recomendações: acompanhamento periódico da qualidade das águas; na implantação de poços, deve haver por parte dos órgãos competentes, uma ação fiscalizadora mais efetiva para que satisfaçam critérios técnicos de qualidade; tratamento da água contaminada e de utilização racional dos recursos hídricos com saneamento básico da cidade e viabilização de estudos para cadastramento do maior número possível de poços existentes. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. ACQUAPLAN 1988 Avaliação das possibilidades de infiltração de efluentes domésticos no aqüífero Dunas, na área de Natal RN. Estudos, Projetos e Consultoria, Recife PE, 121p. 2. APHA American Public Health Association, 1998 AWWA American Water Works Association & WEF Water Environment Federation. Standar methods for the examination of water and wastewater, 20 ed. Washington: APHA. 3. Campus e Silva, Antônio 1970 Observações sobre a geologia da região de Natal. UFRN, Instituto de Antropologia, Natal, 14p. 4. Cavalcanti M.A.M.P 1996 Impacto dos sistemas de saneamento "in situ" nas águas subterrâneas no bairro de Piratininga Município de Niterói (RJ); dissertação de mestrado, São Paulo/SP. 5. CETESB 1987 Guia de coleta e preservação de amostras de água, São Paulo, 90p. 6. Freze R.A, Cherry, J.A. 1979 Groundwater. Prenticehall. USA, 60P. 7. Fruhling L. 1986 Nitrates blamed for baby deat in South Dakota. Safe Duinking water: How can we provide it in our community? Ohio State University, Bullitin 88200, 2p. 8. IPT 1982 Reconhecimento hidrogeológico e estudo sobre a qualidade atual das águas subterrâneas da Grande Natal. São PauloSP. 2v. (Relatório IPT n 14813). 9. Melo, J.G. 1995 Impactos do Desenvolvimento Urbano nas Águas Subterrâneas de Nata1/RN; Tese de Doutoramento, USP São Paulo/SP. 10. Portaria 518 Ministério da Saúde, 25 de março de 2004. 11. Vasconcelos, N. S. 2002 O avanço da contaminação por nitrato nas águas subterrâneas na zona sul de Natal/RN. Dissertação de mestrado, UFRN Natal/RN. ABES Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5