II-72 ALTERAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA NA BACIA DO RIO CUIABÁ: FATORES INTERVENIENTES NO PROCESSO E ANÁLISE DA CONFORMIDADE COM OS PADRÕES AMBIENTAIS Cláudia Pereira Guimarães (1) Técnica em Química pelo Centro Federal de Educação Tecnológico de Mato Grosso (Cefet/MT). Aluna de Graduação de Engenharia Sanitária e Ambiental na Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT). Bolsista de Iniciação Científica (CNPq) pelo projeto Gestão Integrada da Bacia do Rio Cuiabá (GESBAC). Eliana Beatriz Nunes Rondon lima (2) Engenheira Sanitarista pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), doutora em Engenharia Civil - Recursos hídricos pela COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Professora Assistente do Departamento de Engenharia Sanitária da UFMT. João Batista Lima (3) Biólogo pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), doutor em Ecologia e Recursos Naturais pela Universidade de São Carlos (UFSCar), Professor do Departamento de Engenharia Sanitária da UFMT. Márcio de Jesus Mecca (4) Engenheiro Sanitarista pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), Químico Industrial pela Universidade de Ribeirão Preto (UNAERP), mestrado em Engenharia Ambiental pela COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Alaíde Alves (5) Engenheira Sanitarista pela Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT), mestranda do curso de Física e Meio Ambiente pela UFMT. Endereço (1) : Rua E, Quadra 6, Bloco 3, Apto 12, Residencial Paiaguás Cuiabá - MT - CEP: 7848-248 - Brasil - Tel: (65) 9285-736 - e-mail: claudinhacba3@ibest.com.br RESUMO Estudos quali-quantitativos da água são de fundamental importância para a sistematização do conhecimento acerca do poder de resposta dos corpos d água, quando nestes são lançados resíduos sólidos e líquidos de fontes adversas como: esgoto doméstico, agricultura, pisciculturas. Neste sentido, o presente trabalho constitui-se no levantamento e análise das fontes intervenientes no processo de deterioração da qualidade em dois pontos localizados a montante (Rc5) e a jusante (Rc12) do perímetro urbano das cidades de Cuiabá e Várzea Grande. O monitoramento deste trecho no rio Cuiabá foi realizado de janeiro de 2 a Agosto de 24, no período de cheia e de estiagem. Foram determinados cargas orgânicas, nutrientes e microorganismos patogênicos indicadores de contaminação, e os resultados comparados com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 2 de 1986 para águas de rio de classe 2 que representa a classificação atual do manancial estudado. As variáveis analisadas seguiram as recomendações do Standard Methods for Examination of Water and Wastewater e da CETESB. Avaliando a qualidade da água nesse eixo, montantejusante, verifica-se que os valores de coliformes no Rc12, demonstram o reflexo das altas cargas de efluentes domésticos que são lançados diariamente nos mananciais, principalmente os provenientes dos córregos mais urbanizados como Prainha, Gambá e Barbado que possuem tratamento específico para seus efluentes. Verificou-se ainda, um decréscimo nos teores de OD, muito embora, no Rc12 esse valor esteja nos limites estabelecidos pelo CONAMA 2. No que se refere aos nutrientes, cabe salientar que, no Rc5 constatou-se concentrações elevadas de fósforo, que pode estar associada ao grande número de pisciculturas localizadas a montante do ponto de controle. Destaca-se neste estudo a capacidade de reaeração do rio, em virtude de suas características físicas, porém, verifica-se como vital para a melhoria da qualidade a ampliação da cobertura de esgoto tratado, adotando tecnologias que permitam remoção dos coliformes. Ressalta-se a importância de acompanhamento e monitoramento contínuo da qualidade das águas da bacia de forma a verificar os efeitos decorrentes das diferentes fontes poluidoras identificadas na bacia. PALAVRAS-CHAVE: Qualidade da Água, Córregos Urbanos, Legislação Ambiental. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1
INTRODUÇÃO A Bacia do Rio Cuiabá é uma das mais importantes, tanto sócio-econômica como ecologicamente para Mato Grosso e região do Pantanal. Está localizada na porção central da Bacia do Alto Paraguai, denominada Baixada Cuiabana, e sofreu, nas décadas de 7 e 8, um crescimento bastante acelerado. Apesar de apresentar um declínio a partir da década de 9 até os dias atuais, seus municípios não se estruturaram para acompanhar esse intenso processo de urbanização, que se caracterizou por uma ocupação desordenada e heterogênea, principalmente nas áreas periféricas dos grandes centros urbanos como as cidades de Cuiabá e Várzea Grande. A ocupação eminentemente urbana desses municípios resultou em um incremento da demanda nos diversos usos das águas do rio Cuiabá e de suas sub-bacias e conseqüente aumento das cargas orgânicas, de nutrientes e de coliformes gerados pelos esgotos domésticos, gerando uma situação de deterioração na qualidade da água da bacia com múltiplas implicações sociais, ambientais, econômicas e, sobretudo, na saúde das populações e das taxocenoses aquáticas. O crescimento das áreas urbanas traz modificações significativas nas propriedades físicas das áreas superficiais, aumentando a vulnerabilidade da população, das áreas agrícolas e dos sistemas suporte da vida aquática. Niewmczynowicz (1999) aponta que dessa forma, as cidades têm que lidar com problemas cada vez mais crescentes de: aumento na demanda dos recursos hídricos e deterioração das fontes (mananciais) de abastecimento; aumento das áreas de superfícies impermeáveis e conseqüentes decréscimos nas taxas de infiltração e permeabilidade do solo; canalização dos córregos naturais que resultam no rápido escoamento com altos picos de vazão carreando grandes cargas de poluentes e sedimentos. Na bacia do rio Cuiabá vários trabalhos de pesquisa foram realizados pelo Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Mato Grosso no sentido de avaliar a evolução da qualidade da água na bacia ao longo das ultimas décadas e a capacidade suporte dos sistemas de infra-estrutura (água, esgoto, lixo, drenagem) em lidar com esse processo de transformação. LIMA (21) em seu estudo enfatiza que os córregos urbanos da cidade de Cuiabá e Várzea Grande têm se tornado canais preferenciais de esgoto, uma vez que o atendimento em relação à cobertura de esgoto tratado nas duas cidades está muito aquém do necessário para reduzir as cargas orgânicas, de nutrientes e de coliformes afluentes ao rio Cuiabá. LIBOS (22) salientou a contribuição advinda das fontes difusas e propôs metodologias para avaliar essas cargas provenientes das atividades agrícolas e de pecuária desenvolvidas na bacia. NEVES (21), LIMA (22), ZEILHOFER (22) desenvolveram estudos no sentido de avaliar a capacidade de resposta das comunidades zooplanctônica e macrobentônica ao processo de degradação das águas do rio Cuiabá no trecho do perímetro urbano. Os dados obtidos da bacia nesses estudos e outros ainda existentes estão armazenados e sistematizados em um banco de dados criado para a bacia, denominado de SIBAC, que é constituído por um sistema de Informação Geográfica implementado em ARCVIEW, de forma a permitir consultas personalizadas em bases múltiplas de dados (ZEILHOFER, 21). Esse sistema e os estudos supracitados se tornaram uma importante ferramenta de apoio e subsidio a operacionalização dos instrumentos na Política dos Recursos Hídricos da Bacia. No entanto, a realidade atual enfatiza a necessidade de estudos mais avançados no sentido de melhor caracterizar os fenômenos intervenientes no processo de degradação da qualidade ambiental e proposição de ferramentas eficazes no controle dos mesmos e que viabilizem uma política mais racional para a gestão dos ecossistemas aquáticos em áreas urbanas. Portanto, ao se analisar o crescimento demográfico que atingiu o ápice na década de 198, de 7,76%, IBGE, (198), o rio Cuiabá e seus tributários sempre foram os primeiros elementos do meio ambiente a receber os efeitos da urbanização e da ocupação desordenada do espaço físico. Observa-se ao longo dos cursos de água o uso inadequado dos recursos hídricos, com o lançamento de esgoto e resíduos diversos de residências estabelecidas em suas margens, colocando em risco a qualidade e quantidade desses cursos d água, podendo comprometer o abastecimento de água de municípios a jusante destes lançamentos. Esses problemas afetam tanto o ambiente, por comprometer a qualidade dos córregos, quanto à saúde das populações que utilizam essa água, particularmente das áreas de construções irregulares, deficientes em infraestrutura sanitária. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 2
Neste sentido o presente trabalho contribui para o conhecimento da dinâmica da poluição nas águas da Bacia do Rio Cuiabá, no trecho montante - jusante do perímetro urbano das cidades de Cuiabá e Várzea Grande, avaliando seus aspectos qualitativos e quantitativos e a influência das cargas orgânicas potenciais, microorganismos patogênicos e nutrientes geradas em suas áreas de drenagem, decorrente de seus usos múltiplos. MATERIAIS E MÉTODOS A área de estudo do presente trabalho está localizada na Baixada Cuiabana que corresponde ao trecho considerado como Médio Cuiabá. O rio Cuiabá drena uma área de aproximadamente 28.732 km2 até as proximidades do município de Barão de Melgaço, situado entre as coordenadas geográficas 14º 18 e 17º S e 54º 4 e 56º 55 W. Esse rio é um dos principais afluentes do rio Paraguai que faz parte da bacia do Alto Paraguai (BAP). As suas nascentes localizam-se no município de Rosário Oeste, tendo como principais formadores os rios Cuiabá da Larga e Cuiabá do Bonito, sendo o primeiro sua nascente principal. Após a confluência desses rios, recebe o nome de Cuiabazinho e, somente após o encontro com o Manso que passa a se chamar rio Cuiabá (FEMA, 1995). As águas do rio Cuiabá são usadas para abastecimento público dos municípios de Cuiabá e Várzea Grande e dilui cerca de 8% de toda carga orgânica antrópica (esgoto doméstico e industriais) que diretamente ou indiretamente são lançados no rio. Usos Múltiplos da Água na Bacia O Rio Cuiabá é um dos principais formadores do Pantanal Mato-Grossense e devido a sua posição estratégica entre os dois grandes centros urbanos do Estado, Cuiabá e Várzea Grande que apresentam uma população de 476.532 hab. e 211.33 hab. respectivamente, de acordo com dados do IBGE (21), estes municípios constituem um dos principais pólos de ocupação e desenvolvimento do Estado. O rio em estudo tem um papel essencial nesse desenvolvimento, onde ele representa 95% do total das fontes de abastecimento para atender aos dois municípios, além de outros usos como balneabilidade, irrigação, pesca, que estão presentes na sobrevivência e na cultura da população. Quadro 1 - Localização dos Pontos de Amostragem no rio Cuiabá - perímetro urbano. Pontos no rio Cuiabá Descrição dos pontos Coordenadas (UTM) Rc5 Situada 1km a montante da área central das cidades de Cuiabá e Várzea Grande em uma localidade 592,16/8.278,82 denominada de Passagem da Conceição Rc12 Situada 16km a jusante da área central da cidade de Cuiabá e 595,19/8263,88 Várzea Grande localidade denominada de Ponte J.K A. Diluição de Despejos Industriais e Domésticos O rio Cuiabá tem sido largamente utilizado para a diluição dos efluentes domésticos gerados nas sub-bacias urbanas, principalmente nas que apresentam maiores concentrações populacionais. Nelas são diretamente lançados esgotos domésticos, resíduos sólidos in natura, além da parcela proveniente dos efluentes industriais. B. Pisciculturas Segundo estudos realizados por Silva (24), o número de pisciculturas vem aumentando significativamente nos últimos anos ao longo da bacia do Rio Cuiabá, este fato pode ser apresentado na figura 1 abaixo. Esse tipo de empreendimento pode fazer com que haja aumento nas concentrações de nutrientes no manancial, isto ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 3
dependerá do tipo de ração que as mesmas utilizam, devido a esse fato faz-se necessário o monitoramento desses empreendimentos. De acordo com a pesquisa o fósforo é considerado o elemento limitante da produtividade de um viveiro por ser, de um lado, um nutriente essencial a toda a cadeia alimentar e de outro por, em geral, apresentar-se em baixas concentrações na água. Porém, mesmo em baixa concentração, este ainda se encontra fora dos padrões recomendados pelo CONAMA com revisão em 14/1/3 que determina valor máximo igual a,25 mg/l. Figura 1 - Pontos de distribuição de pisciculturas no entorno da área de estudo e identificação dos pontos de amostragem julho / 24 MT. Fonte: SIBAC (2) Os procedimentos analíticos foram realizados segundo Standard Methods for Examination of Water and Wasterwater 17a edição de 1992, os resultados obtidos serão apresentados através de valores mensais referente aos anos de 2 a 24. As variáveis serão analisadas e comparadas com os limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 2 de 18/6/1986, do Conselho Nacional do Meio Ambiente para águas de rio de Classe 2, devido ao rio Cuiabá encontrar-se nesta classificação. Foram considerandos os períodos de cheia e estiagem. A coleta, análise e avaliação dos dados das amostragens foram feitas de janeiro de 2 a agosto de 24. Os valores das concentrações das variáveis analisadas no período de 2 a 24 serviram de comparação com os resultados obtidos no trabalho atual e foram obtidos do banco de dados do SIBAC existente no departamento de Engenharia Sanitária/UFMT. Os pontos de amostragens Rc5, localizado na Passagem da Conceição e Rc12, localizado na ponte JK, foram escolhidos devido as suas localizações estratégicas, ou seja, a montante e a jusante das cidades de Cuiabá e Várzea Grande, de forma que se verificasse o poder de autodepuração e da capacidade de resposta do rio, no meio a tantas fontes de poluição. O quadro 2 apresenta as variáveis físico-químicas e microbiológicas realizadas, os equipamentos utilizados em cada análise laboratorial e os métodos analíticos. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 4
Quadro 2 - Método, equipamentos, variáveis físico-químicas e microbiológicas analisadas nos pontos de amostragem. VARIÁVEL MÉTODO EQUIPAMENTOS PERIODICIDADE D.B.O (mg/l) Método Winckler Bureta Automática / Estufa Incubadora Temperatura de 2 C O.D (mg/l) Método Winckler Bureta Automática Fósforo Total Autoclave de 15 a 2 PSI/ Espectofo- tômetro Ácido Ascórbico (mg/l) 88nm / Balança Analítica Coliforme Total Substrato Estufa de Cultura e Banho Maria /FANEM/ (NMP/1ml) Cromogênico / Seladora / Quanti-tray Sealer Model 2X Escherichia coli Substrato Estufa de Cultura e Banho Maria /FANEM/2 (NMP/1ml) Cromogênico / Seladora / Quanti-tray Sealer Model 2X Fonte: Standard Methods for Examination of Water Wasterwater 17ª edição, 1992. RESULTADOS A figura 2 abaixo apresenta os resultados encontrados nos pontos de amostragem, seus resultados serão discutidos através de tópicos. Variação da D.B.O e do O.D no Rc5 Variação da D.B.O e do O.D no Rc12 1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 6/7/ 8/5/1 9/9/2 7/1/2 1/5/4 9/8/4 9 8 7 6 5 4 3 2 1 3/7/ 22/5/1 13/9/2 5/7/4 OD Limite CONAMA p/ Rio de classe 2 DBO OD Limite Conama para rios de Classe 2 DBO Variação de Fósforo no Rc5 Variação de Fósforo no Rc12,4,35,3,25,2,15,1,5 6/7/ 8/5/1 9/9/2 7/1/2 1/5/4 9/8/4 1,8,6,4,2 3/7/ 22/5/1 13/9/2 5/7/4 Fosf_total Limite CONAMA p/ Rio de classe 2 Fosf_total Limite CONAMA p/ Rio de classe 2 ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 5
Variação de Coliformes Totais e Escherichia coli no Rc5 Variação de Coliformes Totais e Escherischia coli no Rc12 Conc. (NMP/1ml) 1,E+5 1,E+4 1,E+3 1,E+2 1,E+1 1,E+ 9/4/ 6/7/ 2/1/ 9/4/1, 9/1/2 9/9/2 8/11/2 7/1/3 12/4/4 9/8/4 Conc. (NMP/1ml) 1,E+6 1,E+5 1,E+4 1,E+3 1,E+2 1,E+1 1,E+ 3/7/ 22/5/1 13/9/2 5/7/4 Coliformes_totais Limite CONAMA C. T. p/ Rio de classe 2 Escherichia coli Limite CONAMA E.c. p/ Rio de classe 2 Coliformes_totais Limite CONAMA C.T. p/ Rio de classe 2 Escherichia coli Limite CONAMA E.c. p/ Rio de classe 2 Figura 2 - Apresentação gráfica dos resultados mensais das variáveis analisadas - Período de Jan/ a Agosto/4. Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) / Oxigênio Dissolvido (OD) A concentração média de OD no Rc5 foi de 7,5 mg/l e os valores de matéria orgânica biodegradável representada pela DBO foi de 2, mg/l. Pode-se observar que durante o período de 24, houve um aumento significativo com relação a DBO, provavelmente devido à ausência de chuva neste período e das formas de uso e ocupação da bacia (como piscicultura, agricultura, entre outras), porém, deveria-se esperar uma redução significativa dos teores de OD devido ao aumento dessa carga orgânica, este fato não ocorre devido a existência nas proximidades do ponto de amostragem de uma oxigenação natural (cachoeira), fazendo com que o índices de OD se mantenham de forma estável. Este fato ocorre, em função da vazão elevada do rio Cuiabá, fazendo com que haja uma diluição desses materiais biodegradáveis. Com relação ao Rc12 observa-se que a concentração media de OD foi 6,5 mg/l e a concentração de matéria orgânica foi de 3, mg/l. Nutriente (Fósforo Total) As concentrações de fósforo total nos pontos de amostragem na maioria das vezes excederam o limite (,25mg/l) estabelecido pela resolução CONAMA 2/86. Com relação ao Rc12, esse aumento possivelmente está relacionado com as cargas elevadas de nutrientes que são lançadas ao longo deste trecho, provenientes dos esgotos domésticos e de outras fontes. Verificando neste caso concentração médias de,15 mg/l neste mesmo local. Coliformes Totais e Escherichia coli Os coliformes totais e E.coli variaram de 1 3 1 2 NMP/1ml no Rc5 e de 1 4-1 3 NMP/1ml no Rc12. Observa-se que no Rc12 a maior parte do tempo às concentrações de microorganismos excedem os padrões para rio de classe 2, este fato esta relacionado com os efluentes domésticos que são lançados diariamente na bacia sem tratamento prévio. Este fato pode ser comprovado pelos valores de E.coli se aproximarem dos coliformes totais. CONCLUSÕES Avaliando a qualidade da água nesse eixo, montante-jusante, verifica-se que os valores de coliformes no Rc12, demonstram o reflexo das altas cargas de efluentes domésticos que são lançados diariamente nos mananciais, principalmente os provenientes dos córregos mais urbanizados como Prainha, Gambá e Barbado que possuem tratamento específico para seus efluentes. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 6
Verificou-se ainda, um decréscimo nos teores de OD, muito embora, no Rc12 esse valor esteja nos limites estabelecidos pelo CONAMA 2. No que se refere aos nutrientes, cabe salientar que, no Rc5 constatou-se concentrações elevadas de fósforo, que pode estar associada ao grande número de pisciculturas localizadas a montante do ponto de controle. Destaca-se neste estudo a capacidade de reaeração do rio, em virtude de suas características físicas, porém, verifica-se como vital para a melhoria da qualidade a ampliação da cobertura de esgoto tratado, adotando tecnologias que permitam remoção dos coliformes. Ressalta-se a importância de acompanhamento e monitoramento contínuo da qualidade das águas de forma a verificar os efeitos decorrentes das diferentes fontes poluidoras identificadas na bacia. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. SILVA, N. 24. Caracterização físico-química e biológica da água de piscicultura na Bacia do Rio Cuiabá. Apresentação no dia Mundial das Águas/FEMA MT: Cuiabá 24. 2. APHA. 1992. STANDARD METHODS FOR THE EXAMINATION OF WATER AND WASTEWATER 3. CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiental. Resolução n.2 de 18 de junho de 1986. Definição critérios para classificação das águas, doces, salobras e salinas do território Nacional. Relator: Deni Lineu Schwartz. Diário Oficial da União, Brasília, 3 jul.1986. 4. FEMA Fundação Estadual do Meio Ambiente de Mato Grosso, Caracterização hidrográfica do Estado de Mato Grosso, relatório preliminar. Cuiabá,MT: 1995.537p. 5. IBGE, 21. Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística: Censo 2, Disponível em: www.ibge.gov.br>, Acesso em: 17Julho 24. 6. LIMA, E. B. N. R. 21. Modelagem integrada para gestão da qualidade da água da Bacia do Rio Cuiabá. Tese de Doutorado, COPPE/UFRJ: Rio de Janeiro, 184p. 7. SOUZA, Helga Bernhard, 1977. Guia Técnico de Coleta de Amostras de Água. Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental, 257p.il. 8. LIMA, E.B.N., 21 Modelagem Integrada para Gestão da Qualidade da Água na Bacia do Rio Cuiabá, tese de Doutorado, Engenharia Civil, COPPE/UFRJ, Rio de Janeiro, RJ. 9. LIMA, J. B., 22 Impactos das Atividades Antrópicas sobre a Comunidade dos Macroinvertebrados Bentônicos do Rio Cuiabá no Perímetro Urbano das Cidades de Cuiabá e Várzea Grande / MT. Tese de Doutorado. Universidade Federal de São Carlos. Centro de Ciências Biológicas e da Saúde. Programa de Pós Graduação em Ecologia e Recursos Naturais. 1. SIBAC Sistema de Monitoramento Integrado da Bacia do Rio Cuiabá, 2, Relatório de Modelagem Integrada da Bacia do Rio Cuiabá. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 7