análise físico-química e microbiológica da água

ENCICLOPÉDIA BIOSFERA , Centro Científico Conhecer - Goiânia, v.10, n.19; p. 2014

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ANÁLISE FÍSICO-QUÍMICA E MICROBIOLÓGICA DA ÁGUA: ES TUDO DE CASO

NO BALNEÁRIO IGARAPÉ PRETO, CRUZEIRO DO SUL, ACRE, BRASIL ___________________________________________________________________ Fabrício Rivelli Mesquita1, Antônio Uelisson Lima do Nascimento2, Luan de Oliveira

Nascimento³, Otávio Augusto Silva Ribeiro4, Rogerio Lopes Craveiro4

1. Professor Doutor da Universidade Federal do Acre-Campus Floresta-Cruzeiro do Sul-Brasil ([email protected])

2. Graduando em Engenharia Florestal pela Universidade Federal do Acre-Campus Floresta-Cruzeiro do Sul-Brasil

3. Graduando em Engenharia Agronômica pela Universidade Federal do Acre-Campus Floresta Cruzeiro do Sul-Brasil

4 Professor Mestre na Universidade Federal do Acre-Campus Floresta-Cruzeiro do Sul-Brasil

Recebido em: 30/09/2014 – Aprovado em: 15/11/2014 – Publicado em: 01/12/2014

RESUMO

O trabalho apresenta um estudo de caso de análise de qualidade de água, realizado no Balneário Igarapé Preto, ponto turístico do Município de Cruzeiro do Sul, Acre, Brasil, realizado no período de outubro de 2012 a abril de 2013. As coletas foram realizadas em cinco pontos distintos e em duas profundidades: superficial e a 50 cm de profundidade, a metodologia para acondicionamento das amostras foi realizada de acordo com o Manual Prático de Análise de Água, BRASIL (2009). As variáveis analisadas foram o Potencial Hidrogeniônico (pH), turbidez, temperatura da água, coliformes totais e Escherichia coli, cujos dados observados foram submetidos à análise estatística através do Teste de Tukey (p<0,01). Os resultados evidenciaram diferença significativa entre todos os tratamentos propostos, com destaque para o índice de turbidez no valor de 22,15 NTU à temperatura de 26,8 °C, diminuição de pH e constatação de Escherichia coli no material analisado. Com a pesquisa, concluiu-se que a utilização humana desordenada e o lançamento de efluentes no Igarapé Preto influenciam negativamente a qualidade de suas águas, levando ao desaparecimento de algumas espécies da vida aquática deste local. PALAVRAS-CHAVE: coliformes totais, potencial hidrogeniônico, turbidez.

ANALYSIS PHYSICAL-CHEMICAL AND MICROBIOLOGICAL OF W ATER: CASE STUDY IN IGARAPÉ PRETO, CRUZEIRO DO SUL, ACRE, BRAZIL

ABSTRACT

The paper presents a case study analysis of water quality, held in Igarapé Preto Balneary, an tourist spot in the city of Cruzeiro do Sul, Acre, Brazil, conducted from October 2012 to April 2013. The samples were collected in five different points and at two depths: surface and 50 cm depth, the methodology for preparation of samples was performed according to the guide Manual Prático de Análise de Água, FUNASA (2009). The variables analyzed were the hydrogenic potential (pH), turbidity, water temperature, total coliforms and Escherichia coli, which observed data were subjected to statistical analysis using the Tukey test (p <0.01). The results showed significant differences among all the treatments, especially turbidity in NTU value of


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22.15 at a temperature of 26.8°C, pH decrease and f inding Escherichia coli in the material analyzed. Through research, it was concluded that the disordered human use and release of effluent in Igarapé Preto negatively influence the quality of its waters, leading to the disappearance of some species of aquatic life in this site. KEYWORDS: total coliforms, turbidity, hydrogenionic potential.

INTRODUÇÃO A água é um recurso natural fortemente relacionado com as atividades

humanas, desde o desenvolvimento agrícola e industrial até valores culturais e religiosos enraizados na sociedade. Écomponente bioquímico de seres vivos, como meio de vida de várias espécies vegetais e animais, além de atuar como fator de produção para vários bens de consumo final e intermediário (CONAMA, 2005).

A Organização das Nações Unidas – ONU (2014) estima-se que um sexto da população mundial não tem acesso à água potável, e 40% destes não têm acesso a serviços de saneamento básico. As crianças são as mais atingidas por problemas relacionados à água insalubre e à falta de condições mínimas de saneamento. Prevê que pelo menos dois terços da população terrestre sejam atingidos por problemas de escassez de água apropriada ao consumo até o ano de 2025.

Segundo MARENGO (2006), a água é visivelmente muito abundante, com aproximadamente 75% da superfície total do planeta Terra. Todavia, deste total, 97,3% é salgada. Do total de água doce existente, maior parte está concentrada em geleiras, tendo apenas 21,5% armazenada em reservatórios subterrâneos. Entretanto, a localização dos reservatórios subterrâneos não é bem distribuída em todo o planeta.

Estima-se que entre 12% e 16% do volume total de recursos hídricos do planeta Terra esteja concentrada no Brasil. Embora seja uma participação expressiva, os recursos não são distribuídos de forma homogênea e se encontram ameaçados por fatores socioeconômicos diversos. A situação das águas no Brasil abrange problemas de quantidade e qualidade. Os sistemas de águas continentais, os de superfície bem como os aquíferos subterrâneos, têm sofrido pressão permanente de várias magnitudes e origens (PERES, 2009).

A qualidade da água disponível para captação, tratamento e consumo vem sendo comprometida ao longo dos anos. Na região Amazônia e no Pantanal, regiões com grande potencial hídrico, existem evidências de contaminação por substâncias tóxicas, principalmente advindas da atividade agrícola. Embora existam esses cenários preocupantes, o Brasil ainda está em condições privilegiadas em relação ao resto do mundo, principalmente quanto à disponibilidade de recursos hídricos dentro dos padrões qualitativos e quantitativos aceitáveis (MARENGO, 2006).

Quanto aos parâmetros de qualidade da água, a turbidez está relacionada à presença de materiais sólidos em suspensão, que reduzem a sua transparência, sendo um indicador sanitário e padrão de aceitação para o consumo humano (BRASIL, 2009).

Em relação à temperatura da água, os fatores que a influenciam são: o aumento do consumo, com floculação, com salinidade e ionização das substâncias coagulantes, com a mudança do pH, desinfecção, etc. O pH é uma medida que estabelece a condição ácida ou alcalina da água. É um parâmetro de caráter operacional que deve ser acompanhado para aperfeiçoar os processos de tratamento e preservação das tubulações contra corrosões ou entupimentos, tanto quanto ao bem estar da vida aquática (BRASIL, 2011).


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Quanto aos parâmetros microbiológicos para consumo humano, à água não deve conter microrganismos (patogênicos e bactérias) indicadoras de contaminação fecal. Ainda assim, a estimativa é que aproximadamente 2,4 bilhões de pessoas vivem em condições não aceitáveis de saneamento (BRASIL, 2009).

Sendo assim, objetivou-se com a realização deste trabalho avaliar as condições físicas, químicas e microbiológicas da água do Balneário do Igarapé Preto, analisando suas características quanto ao potencial hidrogeniônico (pH), turbidez, temperatura e presença de coliformes totais e Escherichia coli.

MATERIAL E MÉTODOS

Pontos de coleta O material analisado foi coletado no principal ponto de utilização do balneário

Igarapé Preto, situado na rodovia estadual AC 405, que liga a cidade de Cruzeiro do Sul a seu Aeroporto. É um dos principais pontos turísticos da cidade, bastante utilizado para diversas ações de recreação. A escolha dos pontos de coleta de material para análise foi realizado de modo a observar independência entre eles, selecionados da seguinte forma: dois pontos localizados a montante do local mais utilizado pela população, dois pontos situados em local utilizado para recreação, e mais um ponto à jusante. Todos os pontos foram georrefenciados através de uma unidade receptora de GPS (Global Position System), conforme destacados na Figura 1.

FIGURA 1– Balneário Igarapé Preto com as localizações dos pontos de

coleta das amostras. Fonte: adaptado do google earth.


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Períodos de coletas Os elementos amostrais da pesquisa foram constituídos de coletas realizadas

na primeira e na terceira semana de cada mês, sempre no horário de aproximadamente 14 h, se repetindo por seis meses.

Delineamento e tratamentos experimentais Os tratamentos experimentais foram constituídos pelos pontos de coleta

(cinco). A água foi coletada em duas profundidades: à altura da lâmina d’água e a 50 cm de profundidade. As profundidades foram utilizadas como repetição em campo. Dentro do período estipulado foram realizadas 12 coletas, totalizando assim 60 elementos amostrais.

Coleta das amostras Os elementos amostrais de água utilizados para análises físico-químicas de

cada ponto foram coletadas em frascos de vidro com capacidade de 250 mL, previamente limpos e esterilizados, devidamente identificados e acondicionadas de acordo com as normas do Manual Prático de Análise de Água da Fundação Nacional da Saúde.

Para as análises microbiológicas, os elementos amostrais coletadas em campo foram imediatamente armazenados em Bag-Nasco (estéril), com capacidade para 125 ml, contendo pastilha de tiossulfato de sódio e mantidas numa caixa térmica até as análises laboratoriais, realizadas do Departamento de Pavimentação e Saneamento de Água do Estado do Acre (DEPASA).

Análises físico-químicas Os parâmetros físico-químicos analisados foram: pH, turbidez e temperatura. A análise de pH foi realizada com auxílio do aparelho de peagâmetro

Microprocessador. O aparelho foi previamente lavado e calibrado. A análise de turbidez foi realizada por meio do aparelho turbidímetro Plus

Microprocessador, após prévia calibração com uma solução controle, foi realizada a leitura e determinado o valor, expresso em unidade nefelométrica de turbidez (NTU).

A temperatura da água foi medida com um termômetro digital e essa anotada somente quando se atinge a estabilidade, sendo realizada no instante da coleta das amostras. A temperatura foi expressa em graus Celsius.

Análises bacteriológicas Para a análise bacteriológica, atribuiu-se as categorias de presença ou

ausência de coliformes totais e Escherichia coli. As amostras foram acondicionadas dentro dos sacos plásticos contendo um substrato cromogênico (Colilert), sendo agitadas levemente, em seguida as amostras foram levadas para a estufa bacteriológica com lâmpada ultravioleta a temperatura de 35 °C por um período de 24 horas. Decorrido às 24 horas de incubação a amostra foi retirada da estufa. Uma lâmpada ultravioleta a 365 nanômetros foi utilizada para verificar a presença ou ausência dos patógenos (CUNHA, 2008).

Análises estatísticas Os dados foram submetidos a análises estatísticas utilizando software

Sistemas de Análises de Variância para Dados Balanceados (SISVAR), segundo FERREIRA (2011). Foi realizada análise de comparação de médias entre os pontos


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de coletas em estudo, utilizando o teste de Tukey (p<0,01) para verificar possíveis diferenças significativas entre as médias dos dados analisados.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Potencial Hidrogeniônico da água do Balneário do Ig arapé Preto Na Tabela 1, são apresentadas as médias do pH da água coletada nos cinco

pontos do Balneário do Igarapé Preto.

TABELA 1. Valores médios do pH da água do Balneário do Igarapé Preto nos cinco pontos de coleta, no período de 20 de Outubro de 2012 a 27 de Abril de 2013

Tratamento Potencial Hidrogeniônico (pH)** Ponto 1 5,39 a Ponto 2 5,38 a Ponto 3 4,48 b Ponto 4 4,46 b Ponto 5 4,51 b Erro padrão 0,03 C.V. 5,43

**Médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (p<0,01). C.V.= Coeficiente de variação.

Houve diferença significativa (p<0,01) entre os pontos estudados. Os pontos 1

e 2 apresentaram pH mais elevados, aproximando-se da neutralidade. As médias são maiores onde há menor movimentação. Para os demais pontos (3, 4 e 5) o baixo valor de pH, pode ser devido aos estabelecimentos comerciais (bares e restaurantes) existentes no local, que despejam seus resíduos no leito do Igarapé Preto.

Os pontos 1 e 2 estão mais próximos do aceitável conforme a Resolução CONAMA 357 (2005) que preconiza valores de pH entre a faixa de 6,0 a 9,0. O pH é um parâmetro importante no ecossistema aquático, pois é capaz de determinar a dissolução, precipitação, oxidação e redução de várias substâncias (BOURG et al., 1995).

Os resultados encontrados neste trabalho foram inferiores aos obtidos em outras regiões do país, como é o caso dos estudos realizados por LEONARDO et al. (2008), que analisou a qualidade da água do Rio Ribeira de Iguapé na área de extração de areia no município de Registro (São Paulos) e GONÇALVES (2009), que realizou avaliação da qualidade da água do Rio Uberabinha – Uberlândia-MG. Turbidez da água do Balneário do Igarapé Preto

Na Tabela 2, são apresentadas as médias do parâmetro turbidez nos pontos de coleta do Balneário do Igarapé Preto.

Foi observada diferença significativa (p<0,01) entre todos os pontos estudados. A turbidez nos pontos 1 e 2 apresentaram menor valor quando comparadas com os demais pontos. A justificativa para tal fato pode estar relacionada à utilização frequente do espaço onde foram instalados os pontos de coleta de material amostral.


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TABELA 2. Valores médios de turbidez (NTU) da água do Balneário do Igarapé Preto nos cinco pontos de coleta, no período de 20 de Outubro de 2012 a 27 de Abril de 2013

Tratamento Turbidez (NTU)** Ponto 1 12,64 a Ponto 2 12,71 a Ponto 3 21,22 b Ponto 4 22,15 b Ponto 5 20,42 b Erro padrão 0,85 C.V. 40,67

**Médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (p<0,01). C.V.= Coeficiente de variação.

Foi observada diferença significativa (p<0,01) entre todos os pontos estudados. A turbidez nos pontos 1 e 2 apresentaram menor valor quando comparadas com os demais pontos. A justificativa para tal fato pode estar relacionada à utilização frequente do espaço onde foram instalados os pontos de coleta de material amostral.

A Resolução CONAMA 357 (2005) limita a turbidez de corpos d’água para classe 1 com no máximo 40 NTU, desta forma, as águas do Igarapé Preto se classificam em todos os pontos de coleta, como classe 1, onde essas águas podem ser destinadas entre outros fins ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado e à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho.

Os dados analisados nesta pesquisa são superiores aos estudados por CUNHA & CALIJURI (2010), que realizaram análise probabilística de ocorrência de incompatibilidade da qualidade da água com o enquadramento legal de sistemas aquáticos: estudo de caso do Rio Pariquera-Açu (SP).

VASCO et al. (2010), analisaram as águas do Rio Vaza Barris, Itaporanga d’Ajuda, Sergipe, e observaram aumento de aproximadamente cinco vezes de um ponto para outro. Comprovando que interferências externas provocadas pela presença humana afetam esse parâmetro.

Temperatura da água do Balneário do Igarapé Preto Na Tabela 3 são apresentadas as médiasda temperatura da água do Igarapé

Preto, nos cinco pontos de coleta.

TABELA 3. Valores médios de temperatura (°C), da água do Baln eário do Igarapé Preto nos cinco pontos de coleta, no período de 20 de Outubro de 2012 a 27 de Abril de 2013

Tratamento Temperatura °C** Ponto 1 24,88 a Ponto 2 25,00 a Ponto 3 26,74 c Ponto 4 26,80 c Ponto 5 26,33 b Erro padrão 0,08 C.V. 1,45

** Médias seguidas de letras diferentes na coluna diferem estatisticamente pelo teste de Tukey (p<0,01). C.V.= Coeficiente de variação.


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Houve diferença significativa (p<0,01) entre os pontos analisados neste

trabalho para temperatura sendo um dos principais limitantes dos vários processos biológicos, desde a velocidade de simples reações químicas até a distribuição ecológica das espécies animais (CUNHA & CALIJURI, 2010).

Nos pontos 1 e 2 observou-se menor temperatura quando comparadas com os pontos 3 (26,74) e 4 (26,8). Os pontos onde ocorreram os maiores valores de temperatura foram aqueles onde o espelho d’água é mais amplo (pontos 3 e 4).

Os resultados apresentados no presente estudo são semelhantes aos encontrados nos trabalhos realizados por SILVA (2010) e GONÇALVES (2009), sendo esses os trabalhos: caracterização da agricultura irrigada na parte superior da Micro-bacia do Córrego do Coqueiro no noroeste paulista e avaliação da qualidade da água do Rio Uberabinha – Uberlândia-MG, respectivamente. Análise bacteriológica

Como já relatado sobre oscoliformes totais e Escherichia coli, o presente trabalho se focou apenas na presença desses patógenos em todas as unidades amostrais coletadas.

Assim sendo, detectou-se a presença de Escherichia coli em todas as unidades amostrais analisadas, cujo resultado pode estar diretamente relacionado à ausência de esgotamento sanitário adequado nas regiões adjacentes, o que torna evidente a necessidade de estudos futuros sobre as causas de tal contaminação generalizada.

Os coliformes são capazes de desenvolver ácido, gás e aldeído, na presença de sais biliares ou agentes tensoativos (detergentes). As bactérias do grupo coliforme são consideradas indicadores primários da contaminação fecal das águas. Coliformes fecais compreendem apenas uma porção do grupo coliformes totais e têm maior significância na avaliação da qualidade sanitária do ambiente sendo preferenciais às análises apenas de coliformes totais, menos específicas. Portanto, os índices de coliformes fecais são bons indicadores de qualidade das águas em termos de poluição por efluentes domésticos (ALMEIDA et al., 1993).

CONCLUSÕES

O potencial Hidrogeniônico nos pontos (1 e 2) onde ocorreram as maiores médias pode está relacionado com o pouco movimento de banhistas. Para os demais pontos (3, 4 e 5), o baixo valor de pH deve estar relacionadas à presença de estabelecimentos comerciais próximos a estes pontos, que os mesmos, em geral, depositam seus dejetos diretamente no leito do igarapé.

A presença humana, assim como a deposição de dejetos lançados no igarapé pelos próprios banhistas e pelos empreendimentos ali presentes podem influenciar negativamente nos valores médios encontrados de turbidez, onde todos os pontos analisados se inserem na classe 1, de acordo com a resolução n.º 357, do CONAMA.

Em relação à temperatura da água, cabe destaque aos pontos 3 e 4, onde o espelho d’água é mais amplo.

Diante dos resultados apresentados, e dados à presença unânime de Escherichia coli e coliformes totais nas coletas analisadas, sugere-se estudos adicionais focadas nas causas relacionadas a este fato.


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análise físico-química e microbiológica da água

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