INFLUÊNCIA DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO NA QUALIDADE DA ÁGUA DO RIO PANELAS NAS ÁREAS DE INFLUÊNCIA DA BARRAGEM PANELAS II-PE Elizabeth Pastich 1*; Dyego Lins da Silva 2 ; Eden C. de Albuquerque Junior 3 ; Patrícia Basílio 4 ; Ivan Dornelas 5 ; Wanderson dos Santos Sousa 6 Resumo O rio Panelas e seu afluente riacho dos Gatos (onde serão construídas as barragens Panelas II e Gatos, respectivamente) são afluentes diretos do rio Pirangi, antes de sua confluência com o rio Una. No decorrer do seu curso, o rio Panelas sofre poluição hídrica causada pelo lançamento de efluentes industriais, domésticos e agro-industriais sem tratamento, o que têm causado perda da qualidade da água. A construção da barragem transformará o meio hídrico em ambiente lêntico, o que pode desencadeiar processos biogeoquímicos, que alteram as características do ambiente aquático. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade da água nas áreas de influência da Barragem Panelas II, que está em fase de construção, em função do uso e ocupação do solo. Ao realizar um estudo comparativo entre os dois ciclos de coletas (ciclo 1 e ciclo 2, dezembro de 2013 e agosto de 2014, respectivamente) foi possível constatar uma sazonalidade entre os parâmetros de qualidade da água. Durante o ciclo 2, alguns parâmetros apresentaram suas concentrações reduzidas, demonstrando melhoria na qualidade da água: Turbidez, DBO, fósforo, sólidos totais dissolvidos. A concentração de oxigênio dissolvido aumentou o que também é um indicativo de melhoria na qualidade da água. Palavras-Chave sazonalidade; barragem; parâmetros de qualidade THE INFLUENCE OF SOIL USE AND OCCUPATION IN THE WATER QUALITY OF PANELAS RIVER IN THE INFLUENCE AREAS OF PANELAS II DAM PE Abstract The Panelas river and its tributary Gatos stream (which will be built dams Panelas II and Gatos, respectively) are direct tributaries of the Pirangi river before its confluence with the Una river. During its course, the Panelas river suffers pollution caused by the release of industrial effluents, domestic and agro-industrial untreated, which have caused loss of water quality. The dam construction will transform the water environment in lentic environment, which can induce biogeochemical processes that change the characteristics of the aquatic environment. This study aimed to evaluate the water quality in the areas of influence of the Panelas II Dam which is under construction, due to the use and occupation of land. To conduct a comparative study between the two collections cycles (cycle 1 and cycle 2, December 2013 and August 2014, respectively) there has been an seasonality between the quality parameters of the water. During the second cycle, some parameters presented their low concentrations, demonstrating improvement in water quality Turbidity, BOD, phosphorus, total dissolved solids. The concentration of dissolved oxygen increased which is also an improvement in water quality indicator. Keywords sazonality; dam, quality parameters. 1,2,3,4,6,7 Associação Instituto de Tecnologia de Pernambuco-ITEP-OS. Mestrado em Tecnologia Ambiental do ITEP. Endereço: Avenida Prof. Luiz Freire, 700, Cidade Universitária/Cep: 50740-540, Recife-PE. * Elizabeth.pastich@itep.br 5 Secretaria de Desenvolvimento Econômico-Governo de Pernambuco XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1
1. INTRODUÇÃO O rio Panelas e seu afluente riacho dos Gatos (onde serão construídas as barragens Panelas II e Gatos, respectivamente) são afluentes diretos do rio Pirangi, antes de sua confluência com o rio Una. A sub-bacia do Pirangi integra as conformações de relevo e drenagem fazendo com que a precipitação que se abate sobre a área da sub-bacia, escoe a partir das maiores elevações do terreno, vertendo em volumosos fluxos em direção aos vales e suas margens. Esses, por sua vez, deságuam em córregos, riachos e ribeirões, os quais confluem para o rio principal da sub-bacia, no caso o Pirangi (EIA Barragens Panelas II e Gatos, 2011). No decorrer do seu curso, o rio Panelas sofre poluição hídrica causada pelo lançamento de efluentes industriais, domésticos e agro-industriais sem tratamento, o que têm causado danos aos corpos hídricos à medida que suas águas tornam-se impróprias para consumo humano, para o setor industrial ou outro uso. A construção da barragem para contenção de cheias transformará o meio hídrico em ambiente lêntico (lago do reservatório). Esta transformação desencadeia uma série de processos biogeoquímicos, que alteram as características do ambiente aquático. Como alterações nos parâmetros abióticos podem ser destacadas: aumento da profundidade, aumento da transparência da água, depleção nos níveis de oxigênio, possibilidade de eutrofização, etc. Neste contexto, o presente estudo tem como objetivo principal avaliar a qualidade da água em função do uso e ocupação do solo, em diversos pontos da área de influência da Barragem Panelas II, situada na Mata Sul de Pernambuco-Brasil. 2. MATERIAIS E METÓDOS Para o monitoramento da qualidade da água foram selecionados e georreferenciados 8 pontos de coleta. Este relatório abrangeu dois ciclos de coleta de coleta de água (ciclo 1 e ciclo 2). O ciclo 1 ocorreu no período de 25 de novembro a 2 de dezembro de 2013, já o ciclo de 28 de julho a 3 de agosto de 2014. Cada período de coleta abrangeu um período sazonal, que pode ser considerado como: e período de estiagem (ciclo 1) e período chuvoso (ciclo 2), conforme apresenta os dados pluviométricos da Figura 1. Em cada ciclo foram selecionados e georreferenciados 8 pontos de coleta, conforme apresentado no mapa da Figura 2. Ciclo 2 Ciclo 1 Figura 1- Gráfico de chuva acumulada mensal.. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2
Figura 2- Mapa com localização dos pontos de coleta. Os ensaios físico-químicos realizados nas amostras coletadas foram: Alumínio Dissolvido; Amônia; Arsênio Total; Chumbo; Cianeto; Cobre Dissolvido; Cor Real; Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO); Ferro Dissolvido; Fósforo; Manganês; Mercúrio; Nitrato (como N); Nitrito (como N); Orto-fosfato; ph; Prata; Turbidez; Temperatura. Estes ensaios foram realizados segundo os princípios preconizados no Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA, 2012) Nos laboratórios da Associação Instituto de Tecnologia de Pernambuco (ITEP/OS). Para fins de interpretação dos resultados foram utilizados os valores máximos permitidos estabelecidos pela legislação Brasileira Resolução CONAMA Nº 357, de 17 de março de 2005. Para elaboração do mapa de uso e ocupação do solo foram realizadas visitas técnicas inloco, cadastro imobiliários e informações contidas nos laudos de desapropriações do projeto barragem. A tecnologia usada foi os receptores GPS Trimble Juno SC, tanto para fotografar, quanto para extrair coordenadas e enviar os dados em tempo real. Foi usada base cartografia desenvolvida sob imagens obtidas por veículo aéreo não tribulado, em sistema de referencia SIRGAS 2000 e Projeção UTM 25S. A Unidade de Geoinformação do ITEP foi a responsável pela elaboração do mapa e da coleta de dados. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A influência do ph sobre os ecossistemas aquáticos naturais dá-se diretamente a sua influência na fisiologia de diversas espécies. O efeito indireto também é muito importante podendo XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3
contribuir para a precipitação de elementos químicos tóxicos como metais pesados. Dependendo dos valores de ph, a solubilidade de alguns nutrientes podem ser alterada. A Figura 3a apresenta os valores de ph nos dois ciclos de coleta e evidencia o limite da Resolução CONAMA N 357/05, de acordo com o referido gráfico, todos os pontos atendem ao limite especificado pela legislação vigente. A cor de uma amostra de água está associada ao grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la devido à presença de sólidos dissolvidos, principalmente material em estado coloidal orgânico e inorgânico. A Figura 3b apresenta os valores de cor real nos dois períodos de coleta. Pela análise gráfica pode ser observado um incremento nos valores de cor do ciclo 1 para o ciclo 2. No ciclo 2 foram observados dois valores acima do permitido pela legislação, ponto jusante I e jusante II este comportamento pode ser atribuído ao lixiviamento de materiais do solo para o leito do rio em períodos de maiores índices pluviométricos, no caso, o ciclo 2. O mesmo pode ser observado para o parâmetro turbidez (Figura 3c). A turbidez pode ser atribuída à presença de: sólidos em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia, silte, argila) e detritos orgânicos, tais como algas e bactérias, plâncton em geral (CETESB, 2009). Em relação aos sólidos totais dissolvidos (Figura 3d) nenhum dos pontos analisados no ciclo 2 estiveram com valores acima do limite máximo de 500 mg/l, estabelecido pela Resolução CONAMA N 357/05, o que indica boa qualidade da água para este parâmetro. (a) (b) (c) (d) Figura 3 - (a) ph; (b) cor verdadeira; (c) turbidez; (d) sólidos totais dissolvidos. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4
A Tabela 1 apresenta os demais parâmetros inorgânicos e as respectivas concentrações nos 6 pontos de coleta. A partir dos dados apresentados foi possível verificar que os parâmetros Ferro dissolvido e Alumínio apresentaram concentrações acima do permitido pela legislação, o que pode ser explicado pela lixiviação de componentes do solo para água. O uso e ocupação do solo nas margens do rio Panelas pode ser visualizado na Figura 4 com agricultura e uso de fertilizantes, além do lançamento de esgotos in natura podem ser os responsáveis por esses valores elevados. Nas águas superficiais, o nível de ferro aumenta nas estações chuvosas devido à lixiviação de solos e a ocorrência de processos de erosão das margens (CETESB, 2009). Os solos da região apresentam elevados teores de ferro (Oliveira et al., 2006) o que justifica as elevadas concentrações deste metal nas águas superficiais. O ferro, apesar de não se constituir em um tóxico, traz alguns problemas para o abastecimento público de água. Confere cor e sabor à água, provocando manchas em roupas e utensílios sanitários. Também pode ocasionar o problema do desenvolvimento de depósitos em canalizações e de ferro-bactérias, provocando a contaminação biológica da água na própria rede de distribuição (CETESB, 2009). Este é um impacto que não pode ser evitado visto que é uma componente natural do solo da região. Neste caso, recomenda-se o tratamento da água antes do consumo humano. O alumínio, para alguns pontos de coleta, também apresentou concentrações acima do permitido. As concentrações de alumínio dissolvido em águas com ph neutro variam de 0,001 a 0,05 mg/l, mas aumentam para 0,5-1 mg/l em águas mais ácidas ou ricas em matéria orgânica. A principal via de exposição humana ao alumínio é pela ingestão de alimentos e água. Não há indicações de que o alumínio apresente toxicidade aguda por via oral, apesar de ampla ocorrência em alimentos, água potável e medicamentos. Não há indicação de carcinogenicidade para o alumínio (CETESB, 2009). Tabela 1- Parâmetros inorgânicos. Parâmetro e limite máx. permitido (CONAMA Nº 357) Pontos monitorados ADA 3 ADA 2 ADA1 500 M JUSANTE 1 JUSANTE 2 JUSANTE 3 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 1 CICLO 2 CICLO 1 CICLO 2 Alumínio Dissolvido 0,1 mg/l 0,22 0,17 0,31-0,25 0,28 0,21 0,14 0,18 0,37 0,18 0,39 0,33 0,89 Amônia 3,7mg/L N, para ph <0,2 0,24 <0,2 - <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 1,03 <0,2 <0,2 <0,2 <0,2 Arsênio total 0,01 mg/l As <0,01 <0,01 <0,01 - <0,01 <0,01 <0,01 0,01 <0,01 0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 Cádmio total 0,001 mg/l Cd <0,003 <0,003 <0,003 - <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 <0,003 Chumbo total 0,01mg/L Pb <0,01 <0,01 <0,01 - <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,011 <0,01 0,04 <0,01 <0,01 Ferro dissolvido 0,3 mg/l Fe 0,28 0,28 0,68-0,42 0,52 1,41 0,46 0,34 0,48 1,29 0,52 0,78 0,47 Mercúrio total 0,0002 mg/l <0,001 <0,001 <0,001 - <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 Níquel total 0,025 mg/l Ni <0,03 <0,03 <0,03 - <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 <0,03 0,08 <0,03 0,04 Nitrato 10,0 mg/l N 0,31 0,86 2,12-5,68 1,08 0,27 1,21 <0,23 2,02 0,97 1,15 0,55 0,29 Nitrito 1,0 mg/l N <0,006 <0,006 0,164 - <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 0,7 <0,006 <0,006 <0,006 <0,006 Prata total 0,01 mg/l Ag <0,005 <0,005 <0,005 - <0,005 <0,005 <0,005 0,01 <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 <0,01 <0,005 Selênio total 0,01 mg/l Se <0,01 <0,01 <0,01 - <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 Sulfato total 250 mg/l SO4 1,85 10,95 9,71-8,52 9,29 1,03 12,98 7,32 0 5,31 6,98 6,49 13,76 Sulfeto (H2S não dissociado) <0,1 <0,02 <0,1 - <0,1 <0,02 <0,1 <0,02 <0,1 <0,02 <0,1 <0,02 <0,1 <0,02 Para o parâmetro fósforo total, no ciclo 2, a resolução CONAMA Nº 357/05 estabelece para ambientes lóticos o limite máximo é de 0,1 mg/l. Neste sentido, pela análise da Figura 4, os pontos nos ciclo 2, embora bem menores que os pontos no ciclo 1, estão acima dos limites estabelecidos pela legislação. É importante ressaltar que do ciclo 1 para o ciclo 2 ocorreu uma redução significativa dos níveis de fósforo, o que pode ser explicado também pela sazonalidade. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5
Figura 4 Concentração de fósforo. O uso e ocupação do solo (Figura 5) nas margens do rio com agricultura e uso de fertilizantes, além do lançamento de esgotos in natura podem ser os responsáveis por esses valores elevados. Como conclusão da análise dos dois parâmetros, tem-se que o risco do fenômeno de eutrofização existe, o que indica a necessidade de continuação do monitoramento da qualidade da água, bem como o incentivo de práticas que reduzam às fontes de poluição para que o fenômeno de eutrofização ocorra. Figura 5- Mapa do Uso e Ocupação do solo nas áreas de influência da Barragem Barra Panelas II XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS Os seguintes parâmetros de qualidade da água no ciclo 2 ficaram dentro dos limites exigidos pela CONAMA Nº 357: ph, turbidez, sólidos totais dissolvidos, clorofila-a, Oxigênio dissolvido (com exceção de 1 ponto) e DBO. Alguns parâmetros de qualidade da água estiveram fora dos limites legais: oxigênio dissolvido, ferro, manganês, cor verdadeira (em alguns pontos) e fósforo total. Ao realizar um estudo comparativo entre os dois ciclos de coletas (ciclo 1 e ciclo 2) foi possível constatar uma sazonalidade entre os parâmetros de qualidade da água. O primeiro ciclo de coleta foi realizado num período de baixo índice pluviométrico (novembro e dezembro de 2013), já o ciclo 2 em período com maior índice (agosto de 2014). Durante o ciclo 2, alguns parâmetros apresentaram suas concentrações reduzidas, demonstrando melhoria na qualidade da água: Turbidez, DBO, fósforo, sólidos totais dissolvidos. A concentração de oxigênio dissolvido aumentou o que também é um indicativo de melhoria na qualidade da água. Esta melhoria pode ser atribuída a um efeito de diluição de alguns parâmetros haja vista um possível aumento da vazão do rio. 5. REFERÊNCIAS APHA. Standard methods for the examination of water and Wastewater. 22nd ed. 2012. BOUTERFAS, R. BELKOURA, M. e DAUTA, A. (2002) Light and temperature effects on the growth rate of three freshwater [2pt] algae isolated from a eutrophic lake. Hydrobiologia, 489. BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. Resolução Nº 357, de 17 de março de 2005. Conselho Nacional do Meio Ambiente: Brasília-DF, 2005. CETESB, 2009 Significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias analíticas e de amostragem. Secretaria de Meio Ambiente. GATERELL, M.R.; GAY, R.;WILSON, R.;GOCHIN, R.J.; LESTER, J.N. An economic and environmental evaluation of the opportunities for substituting phosphorus recovered from wastewater treatment works in existing UK fertilizer markets. Environ. Technol. V. 21.P.1067 1084. 2000. OLIVEIRA, A.B.; NASCIMENTO, C.W.A. Formas de manganês e ferro em solos de referência de Pernambuco. Revista Brasileira de Ciências do Solo, 30:99-110, 2006. PERNAMBUCO. Secretaria de Infraestrutura, Governo do Estado de Pernambuco. Disponível em: http://www.sirh.srh.pe.gov.br. Acessado em: 01 de jun, de 2015. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7