estudo da qualidade das águas do rio cachoeira
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UESC
Universidade Estadual de Santa Cruz
Programa Regional de Pós-graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente
Mestrado em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente
ESTUDO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DO RIO CACHOEIRA –REGIÃO SUL DA BAHIA
ACÁCIA GOMES PINHO
ILHÉUS – BAHIA 2001
ACÁCIA GOMES PINHO
ESTUDO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DO RIO CACHOEIRA-REGIÃO SUL DA BAHIA
Dissertação apresentada ao Programa Regional de Pós-graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente, Sub-programa Universidade Estadual de Santa Cruz, comoparte dos requisitos para a obtenção do título de Mestreem Desenvolvimento Regional e meio Ambiente, Sub-área de concentração : Planejamento e Gestão Ambientalno Trópico Úmido
Professor Dr. Neylor Calazans Rêgo Orientador
ILHÉUS – BAHIA 2001
À Maria Luzia de Melo Torres,simbolizando todos os promotores desoluções harmônicas homem-ambientena Bacia do Rio Cachoeira.
AGRADECIMENTOS
Ao término do Curso de Mestrado, foram muitas as pessoas que contribuíram para esse fim. A todos que colaboraram de forma decisiva para a realização de trabalho, instituições, professores, amigos, colegas, alunos e familiares, externo meus agradecimentos, e em especial: À Universidade Estadual de Santa Cruz pela oportunidade oferecida e apoio durante todo o programa de pós-graduação, nas pessoas da Reitora Professora Renée Albagli Nogueira, dos seus professores e funcionários; Ao coordenador do curso professor Dr. Max de Menezes, em função da extrema dedicação;
Aos professores e colegas de curso que contribuíram para a formação de novos conhecimentos;
Ao professor Dr. Neylor Calazans Rêgo, pela gentileza em aceitar ser orientador e pela forma educada e competente como a conduziu;
Aos professores Dr. Arno Heren de Oliveira e Ms. Irene Maurício Carzorla cujas contribuições tornaram este trabalho muito melhor;
Aos professores Dr. Hélio Barroco e Jorge Octávio Alves Moreno pela revisão e auxílio no emprego correto das normas técnicas de redação científica. Aos estagiários Giovani Batista de Souza e Jorsanete Passos Cardoso pela colaboração responsável nas coletas e boa parceria construída; À EMASA, nas pessoas do Engo. Cláudio Fontes por disponibilizar seus conhecimentos e dados fundamentais, a Cláudia Maria de Almeida Souza e João Baptista dos Santos Bittencourt pela preparação das coletas biológicas; À EMBASA, pelas análises laboratoriais;
À Maria Conceição Oliveira pela semente plantada;
Ao Carlos Fernando da Costa Mattedi, pelo companheirismo, incentivo e pouca cobrança pelas horas ausentes do convívio familiar.
O reconhecimento sincero da autora.
i
RESUMO
ESTUDO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DO RIO CACHOEIRA -REGIÃO SUL DA BAHIA
Este trabalho avalia a qualidade das águas do Rio Cachoeira Sul da Bahia e suas variações
temporal e espacial, no período de Janeiro-99 a Dezembro-99, usando variáveis fisico-
químicas e biológicas tais como: potencial hidrogeniônico, temperatura, condutividade
elétrica, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, fósforo total, resíduo total,
coliformes fecal e total. Fez-se também o estudo de autodepuração utilizando-se o modelo
matemático de Streeter & Phelps. Foram escolhidos 8 pontos de coleta, efetuado os
estudos de autodepuração em quatro trechos. Os valores de pH variam de neutro a
levemente básica, mantendo-se numa temperatura média de 26,4oC, seguindo a
classificação da resolução CONAMA n°. 20, o rio é classe 2 em 50% do seu percurso,
passando a classes 3, quando da recepção dos esgotos do Matadouro municipal de Itabuna,
da cidade de Itabuna e de Indústrias, trechos P4-P5 e P5-P6. A análise da autodepuração
indica tratamento secundário para os efluentes destes trechos, o que permitirá também
reduzir a quantidade de coliformes total e fecal já que a situação atual é classe 4, para este
critério. A concentração de fósforo é no mínimo o dobro do estabelecido pelo resolução
CONAMA n°. 20. Verificou-se que as ações antrópicas estão degradando as águas do Rio
Cachoeira, não há preservação qualitativa das suas águas e vê-se como fundamental o
investimento no tratamento das águas residuárias. No capítulo 3 é mostrado os estudos já
realizados concernentes a qualidade da água em corpos d´água. O capítulo 4 é dedicado
descrição da área de estudo e modelos matemáticos empregados e finalmente o capítulo 5
apresenta os resultados e discussões.
ii
ABSTRACT
A WATER QUALITY STUDY
OF THE RIO CACHOEIRA - SOUTH REGION OF BAHIA
This work evaluates the water quality of the Cachoeira’s river located on the south of
Bahia and its variations in time and space during the period of January through December-
99, using physical-chemistries variables such as pH, temperature, electric conductivity,
dissolved oxygen, biochemistry oxygen demand, total phosphorus, total residue, fecal and
total coliform. It was also developed the self-purification study using the mathematical
model of Streeter & Phelps. It was chosen 8 collection points, making the self-purification
studies in four segments. The pH values varies between neutral the slightly basic, a mean
temperature of 26,4C, following the CONAMA’s resolution number 20, the river is class 2
in 50% of its course, passing to class 3, when it receives the sewers of the municipal
slaughter-house of Itabuna, of the Itabuna’s city and of industries, segments P4-P5 and P5-
P6. The self-purification analysis indicates secondary treatment for the residual water of
these places, what will also allow for the reduction of the total and fecal coliform since the
current situation is class 4 for this criterion. The phosphorus concentration is at least the
double of the established by the CONAMA’s resolution number 20. It was verified that the
anthropic actions are degrading the Cachoeira’s river, there is not qualitative preservation
of its water and it is considered to be fundamental the investment in the treatment of the
residual waters. In chapter 3 it is shown the studies already accomplished concerning the
water quality of rivers. Chapter 4 is dedicated to the description of the study area and
mathematical models, and finally chapter 5 presents the results and conclusions.
iii
SUMÁRIO Página Lista de Figuras.......................................................................................................... ivLista de Quadros........................................................................................................ viiLista de Quadros..........................................................................................................
viii
1. INTRODUÇÃO....................................................................................................... 1
2. OBJETIVOS............................................................................................................ 3 3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA................................................................................ 43.1. Qualidade de Água............................................................................................... 43.2.. Parâmetros de Qualidade..................................................................................... 73.3. Impacto de Cargas Biodegradáveis...................................................................... 16 4. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................... 314.1. Área de Estudo..................................................................................................... 314.2. Amostragem......................................................................................................... 354.3. Estratégia de Análise dos Dados.......................................................................... 374.4. Modelo de Autodepuração OD-DBO................................................................... 38 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................ 505.1. Análise da qualidade da água............................................................................... 505.2. Análise da Autodepuração.................................................................................... 74 6. CONCLUSÕES....................................................................................................... 85 7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................... 87 8.ANEXO 01............................................................................................................... 91 9.ANEXO 02............................................................................................................... 102
iv
LISTA DE FIGURAS PáginaFigura 1 - Tendência no consumo global de água, 1900-2000. ......................................
6
Figura 2 - Variação da condutividade de solução de NaCl com a concentração...............
8
Figura 3 - Classificação das diferentes formas de fosfato presentes.................................
13
Figura 4 - Determinação dos sólidos da amostra..............................................................
15
Figura 5 - Representação esquemática dos efeitos de efluente orgânico sobre um rio..... 16 Figura 6 - Ciclo do carbono, nitrogênio e enxofre na decomposição aeróbica ...............
18
Figura 7 - Fatores que afetam a interação OD-DBO ......................................................
20
Figura 8 - Progressão do consumo de oxigênio para um mesmo valor de Lo e diferentes
valores de K1....................................................................................................22
Figura 9 - Variação da DBO em 9, 20 e 300C ...................................................................
23
Figura 10 - Decomposição Bentônica no Rio Cachoeira...................................................
27
Figura 11 – Localização da área de estudo......................................................................... 31
Figura 12 – Unidade Hidrográfica do Rio Cachoeira......................................................... 32
Figura 13 - Localização dos pontos de coleta e Fontes de Poluição................................ 36
Figura 14 - Altura de coleta das amostras.......................................................................... 37
Figura 15 - Pontos característicos da curva de depleção de OD........................................ 41
Figura 16 - Variação sazonal do potencial hidrogeniônico (pH)...................................... 50
Figura 17 - Variação do Potencial Hidrogeniônico (pH) médio....................................... 51
Figura 18 - Variação sazonal da condutividade nos oito pontos de coleta........................ 52
Figura 19 - Variação sazonal da condutividade nos sete pontos de coleta....................... 53
Figura 20 - Variação sazonal da temperatura do corpo d’água.......................................... 54
Figura 21 - Variação sazonal da temperatura do corpo d’água....................................... 55
v
Figura 22 - Variação sazonal do oxigênio dissolvido....................................................... 56
Figura 23 - Variação do OD médio nos pontos de coleta................................................ 57
Figura 24 - Variação sazonal da demanda bioquímica de oxigênio................................... 58
Figura 25 - Diagrama da caixa dos postos (rank) dos valores da DBO no pontos de coleta........ 59
Figura 26 - Intervalo de confiança de 95% para a estimativa da DBO média................... 60
Figura 27 - Variação sazonal do fosfato........................................................................... 62
Figura 28 - Variação do fósforo total num intervalo de confiança 95%......................... 62
Figura 29 - Variação sazonal do resíduo total..................................................................... 64
Figura 30 - Variação do resíduo total............................................................................. 64
Figura 31 - Variação sazonal do coliforme total................................................................ 66
Figura 32 - Variação sazonal do coliforme total............................................................... 66
Figura 33 - Variação coliformes fecal e total ................................................................ 67
Figura 34 - Relação entre o DBO e a temperatura do rio Cachoeira................................. 71
Figura 35 - Relação entre o OD e a temperatura do rio Cachoeira.................................... 72
Figura 36 – Perfil de OD Trecho P3-P4............................................................................. 76
Figura 37 – Perfil OD Trecho P4-P5................................................................................... 78
Figura 38 – Perfil OD Trecho P4-P5 com tratamento......................................................... 79
Figura 39 – Pefil OD Trecho P5-P6.................................................................................... 81
Figura 40 – Perfil OD Trecho P5-P6 com tratamento......................................................... 82
Figura 41 - Perfil de OD Trecho P6-P7......................................................................... 84
Figura 47 – Visão dos múltiplos usos do rio Cachoeira..................................................... 91
vi
LISTA DE TABELAS Tabela 01 - OD médio e Classe 57
Tabela 02 - DBO médio e Classe 60
Tabela 03 - Índice de Coliforme e Classe 66
Tabela 04 - Matriz de correlação de Pearson entre as variáveis 68
Tabela 05 - Matriz de correlação (Spearman) entre as variáveis 69
Tabela 06 - Quantificação das Cargas Poluidoras 74
Tabela 07 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático Trecho P3-P4 75
Tabela 08 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância -Trecho P3-P4 76
Tabela 09 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático -Trecho P4-P5 77
Tabela 10 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância Trecho P4-P5 78
Tabela 11 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático -Trecho P5-P6 80
Tabela 12 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância Trecho P5-P6
81
Tabela 13 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático -Trecho P6-P7
83
Tabela 14 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância Trecho P6-P7
84
vii
LISTA DE QUADROS Página
Quadro 1 – Variação de pH................................................................................................... 10
Quadro 2 - Concentração de Saturação de OD e sobrevivência dos peixes......................... 12
Quadro 3 – Classificação de ambientes aquáticos em relação á produtividade..................... 14
Quadro 4 - Valores típicos de K2 (base e, 200C).............................................................. 25
Quadro 5 - Valores de K2 segundo modelos dados hidraulicos............................................ 25
Quadro 6 - Valores médios da demanda de oxigênio de leitos de rios ................................ 28
Quadro 7 - Valores médios da produção fotossintética bruta de OD.................................. 30
Quadro 8 – Valores característicos médios e históricos de vazão...................................... 33
Quadro 9 - Valores característicos mínimos de 7 dias ....................................................... 34
Quadro 10 Data das coletas de amostras....................................................................... 35
Quadro 11 - Localização geográfica dos pontos.................................................................. 35
Quadro 12 - Distância dos Trechos....................................................................................... 36
Quadro 13 - Interpretação das relações Lo/Do e K2/K1......................................................... 43
Quadro 14 - Consumo per capita de água............................................................................. 45
Quadro 15 - Vazões específicas médias de algumas indústrias........................................... 45
Quadro 16 - Valores de DBO5 em função das características do curso d’água.................... 46
Quadro 17 - Características químicas dos esgotos domésticos brutos.................................. 47
Quadro 18 - Características das águas residuárias indústrias............................................. 47
viii
Quadro 19 - Valores típicos de K1........................................................................................ 47
Quadro 20 - Valores típicos de K2 (base e, 200C)................................................................. 48
Quadro 21 - Valores do coeficiente K2 segundo modelos baseados em dados hidráulicos (base e) 200C..............................................................................
48
Quadro 22 - Concentração de Saturação de oxigênio (mg/l)................................................. 49
Quadro 23 - Teores mínimos permissíveis de OD - Resolução Conama n0 20, 18/06/86................
49
1
1. INTRODUÇÃO Rio Cachoeira Região Sul da Bahia Rio Morto ou Rio Vivo?
É uma indagação pertinente aos tempos atuais pois, o Rio Cachoeira, foi um rio de históricas
enchentes, como as dos anos de 1967, 1972, 1976 e 1980 que estão na memória de muitos
moradores pois parte das cidades ribeirinhas ficaram submersas e inúmeros foram os danos
sociais, econômicos e ambientais, o que levou, em 1974 a um estudo por parte do governo do
estado, intitulado: Controle de Enchentes na área da Cidade de Itabuna.
Na década de noventa foi uma pergunta que periodicamente, a depender da ocorrência ou não
de chuvas, retornava às manchetes dos jornais regionais, à conversa de moradores e visitantes.
Em períodos de estiagem o rio apresenta-se com o seu leito rochoso à mostra, filetes de água
barrenta escorrendo em redemoinhos suaves, trechos recoberto por macrófitas, com odores
desagradáveis no ar, proliferação de insetos, limitações no abastecimento doméstico e
industrial, chegando a ser classificado por membros da comunidade como um esgoto a céu
aberto. Quando chove, o cenário modifica-se, as macrófitas são empurradas rio abaixo,
transferindo o problema para as praias de Ilhéus.
Há uma alternância freqüente destes dois últimos quadros ao longo de cada ano, a
intensificação do uso, principalmente do consuntivo (irrigação, abastecimento urbano e
industrial) e da diluição de efluentes domésticos e industriais não tratados, o que torna cada
vez mais escassa a existência de água de boa qualidade para consumo humano e demais fins.
O Rio Cachoeira, banha três municípios, sendo dois deles, Itabuna e Ilhéus, pólos de
desenvolvimento do estado da Bahia e, juntamente com o Salgado e o Colônia, forma a Bacia
do Cachoeira. A escolha deste rio para estudo extrapola a importância econômica,
demográfica e social dos municípios que banha, porque ele representa a síntese do que ocorre
ao longo da bacia, pois todas as águas desta bacia convergem para o Rio Cachoeira, que
reflete as condições ambientais da região.
Como exemplo, pode-se citar dejetos orgânicos e inorgânicos espalhados ao longo do Rio
Cachoeira, provenientes do lixão, a céu aberto, localizado às margens do Rio Colônia, que
são arrastados na época das grandes chuvas.
2
Ao longo dos seus 50 km, do ponto de vista antropológico, seu uso principal é como receptor
de esgotos urbanos e industriais. A população ribeirinha usa sua água como fonte de
alimentação, renda através da pesca e também para o laser, a água ainda alimenta indústrias
e irriga plantações e é do seu leito que resulta o comércio da areia lavada.
O estudo de variação da composição química, como conseqüência de poluentes via líquida,
por ação antrópica, não são raros em outras bacias, porém na bacia do Cachoeira, esses ainda
não são significativos, poucos trabalhos podem ser citados:
a) Plano Diretor de Recursos Hídricos – Bacias do Leste, Secretaria de Recursos Hídricos
Saneamento e Habitação da Bahia (1976);
b) Enquadramento da Bacia Hidrográfica da Região Administrativa Leste, Centro de
Recursos Ambientais do Estado da Bahia (1998);
c) Relatório de visita técnica à Bacia Hidrográfica do Rio Cachoeira – CENA (1997);
d) Estudo preliminar de avaliação do regime hídrico - Subprojeto de esgotamento sanitário de Itabuna . Empresa Municipal de Água e Saneamento-EMASA (1996).
O objetivo deste trabalho é a avaliação da qualidade das águas do Rio Cachoeira-Sul da Bahia
que permitirá desenvolver estudo de monitoramento da qualidade destas águas e poderá
proporcionar uma resposta adequada para as dúvidas atuais e auxiliar no planejamento de
ações futuras.
A pesquisa busca também contribuir com dados para a recuperação da qualidade das águas do
rio, ao fazer um estudo de avaliação da qualidade das águas do Rio Cachoeira ao longo de 12
meses do ano de 1999 e um estudo de autodepuração utilizando-se do modelo de Streeter-
Phelps, determinando a qualidade permitida para o efluente a ser lançado, incluindo o nível de
tratamento necessário e a eficiência a ser atingida na remoção da demanda bioquímica do
oxigênio (DBO).
3
2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GERAL Avaliação da qualidade das águas do Rio Cachoeira Sul da Bahia e suas variações temporal e
espacial.
2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
2.2.1. Estudo do comportamento das variáveis físico-químicas tais como: potencial
hidrogeniônico(pH), condutividade elétrica, oxigênio dissolvido (OD),
demanda bioquímica do oxigênio (DBO), temperatura (T), resíduo total (RT) e
fósforo total (P).
2.2.2. Estudo do comportamento das variáveis biológicas Coliformes Total e Fecal.
2.2.3. Estudo de autodepuração do Rio Cachoeira, utilizando-se do modelo
matemático de Streeter e Phelps, para a simulação do oxigênio dissolvido no
rio.
2.2.4. Determinar a qualidade dos efluentes a serem lançados, incluindo o nível de
tratamento necessário e a eficiência a ser atingida na remoção da demanda
bioquímica de oxigênio.
4
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. QUALIDADE DE ÁGUA
Águas fluviais são misturas aquosas, cujas características que identificam sua qualidade, são
função do ecossistema do qual ela é parte integrante e de ações intervenientes neste sistema.
Assim, a análise destas misturas, possibilita obter-se informações que contribuam para o seu
gerenciamento, desde que se tenha a percepção generalizada das conexões entre
desenvolvimento, manejo, uso e tratamento dos recursos hídricos e dos ecossistemas
aquáticos.
De acordo com Chorley e Kennedy (1971) os três mais importantes sistemas periféricos
externos, que respondem pelo fornecimento de matéria e energia ao sistema hídrico
superficial, são:
a) abiótico representado principalmente pelo substrato geológico e pelo clima;
b) biótico representado pelas comunidades vegetais e animais;
c) antrópico representado pela ação humana que responde, decisivamente, pelo equilíbrio
entre os sistemas, geralmente gerando modificações nos processos e nas formas.
São sistemas distintos, mas estritamente inter-relacionados.
De acordo com Chistofoletti (1995), a abordagem sistêmica, como concepção holística, surge
como adequada para o estudo dos sistemas ambientais físicos, ficando evidente que as águas
fluviais não podem ser estudadas de maneira isolada ou estanque, uma vez que o equilíbrio do
sistema hídrico depende do completo ajustamento das suas variáveis internas às condições
externas. Os sistemas periféricos controlam a qualidade e quantidade de matéria e energia
liberada a fluir pelo sistema fluvial. Assim é que, todas as variações nas condições
hidrometeorológicas do rio, produzem flutuações nas características das águas. Quando a
precipitação torna-se maior, a vazão do rio tende a crescer, promovendo uma maior diluição
dos efluentes domésticos e industriais, levando ao decréscimo da intensidade da poluição
(Branco,1991).
5
Segundo Christofoletti (1979), a poluição hídrica não é apenas antiecológica e antiestética,
mas é também antieconômica, pois se o sistema é aberto, quando a poluição das águas é
excessiva, pode por efeito “feedback”, agir sobre os sistemas de produção, a ponto de
paralisá-los, ou mesmo, prejudicar o próprio desenvolvimento econômico da área da bacia.
A Lei n°. 9.433, de 08 de janeiro de 1997 no Capítulo I Art. 1° estabelece que a política
nacional de recursos hídricos baseia-se nos fundamentos de que a água é um bem de domínio
público, um recurso natural limitado, dotado de valor econômico e em situações de escassez,
o uso prioritário dos recursos hídricos é para o consumo humano e a dessedentação de animais
e ainda que a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das
águas.
Os principais usos das águas são para abastecimento doméstico e industrial, irrigação,
dessedentação de animais, aquicultura, preservação da flora e da fauna, recreação e lazer,
harmonia paisagística, geração de energia elétrica, navegação. Isto implica, em padrões de
qualidades de água diferentes. (Branco, 1991)
A qualidade da água pode limitar o seu uso. Em regiões de águas salobra, o desenvolvimento
agrícola não deverá ser baseado em cultivos irrigados, por outro lado a forma de
implementação do uso pode comprometer a curto, médio ou longo prazo usos futuros. Por
exemplo o despejo de unidades industriais, a jusante de uma vila altera as características da
água não permitindo a sua retirada para abastecimento doméstico.
As ações antrópicas resultantes de um modelo que não é socialmente justo, economicamente
viável e ambientalmente prudente, que mais afetam a qualidade das água dos rios e lagos, são
em ordem variável de importância, segundo as diferentes situações, os esgotos domésticos
tratados de forma inadequados, controles inadequados de efluentes industriais, perda e
destruição dos sistemas de captação, localização errônea de unidades industriais,
desmatamento, agricultura migratória sem controle e práticas agrícolas deficientes. Os efeitos
danosos ao meio ambiente e a saúde humana constituem as conseqüências mensuráveis.
(Peixinho, 1996).
O capítulo 18 da Agenda 21 mostra que uma oferta de água confiável e o saneamento
ambiental são vitais para proteger o meio ambiente e o homem, pois estima-se que 80% de
6
todas as moléstias e mais de um terço dos óbitos dos países em desenvolvimento são causados
pelo consumo de água contaminada e, em média, até um décimo do tempo produtivo de cada
pessoa se perde no tratamento de a doenças relacionadas com a contaminação da água.
O desenvolvimento econômico e social dos povos está baseado na disponibilidade de água de
boa qualidade e na capacidade de conservação e proteção dos recursos hídricos. A Figura 1
mostra a dinâmica do consumo de água em km3/ano e sua evolução nos últimos 100 anos.
Uma das causas fundamentais do aumento no consumo de água, e da rápida deterioração da
qualidade, é o aumento da população mundial e a taxa de urbanização. No Brasil, 70% da
população, hoje vive em áreas urbanas com necessidades crescentes de água e com aumento
permanentes nos custos de tratamento (Tundisi, 1999).
Fonte: Biswas (1991) apud Tundisi (1999) Figura 1 - Tendência no consumo global de água, 1900-2000.
7
3.2. PARÂMETROS DA QUALIDADE DA ÁGUA A qualidade dos corpos d’água segue uma classificação, segundo as legislações:
1. Federal - Portaria MINTER no. GM 0013, de 15/01/76, que regulamenta a classificação
dos corpos d’água superficiais, com respectivos padrões de qualidade, e os padrões de
emissão para efluentes, e a Resolução no. 20, de 18/06/86 do Conselho Nacional do Meio
Ambiente (CONAMA), que estabelece nova classificação para as águas doces, bem como
inclui as águas salobras e salinas do Território Nacional.
2. Estadual - Decreto no. 28.687, de 11/02/1992, que estabelece o enquadramento dos corpos
d’água, no estado da Bahia.
A partir de um monitoramento dos parâmetros físicos, químicos e bacteriológicos de
qualidade de água, os corpos d’água são enquadrados nas classes correlatas.
A qualidade da água pode ser representada através de diversos parâmetros, que traduzem suas
principais características físicas, químicas e biológicas. A seguir tem-se uma descrição dos
parâmetros utilizados nesta pesquisa.
3.2.1. TEMPERATURA
Este parâmetro é de fundamental importância para os sistemas aquáticos terrestres, já que os
organismos possuem diferentes reações às mudanças deste fator. A maior parte dos
organismos aquáticos têm sua temperatura regulada pelo meio externo. Por tanto nestes
organismos a velocidade de suas reações metabólicas dependem da temperatura da água
(Porto & Branco & Luca, 1991).
A Temperatura influencia na cinética das reações químicas e biológicas que ocorrem, a lei de
Van’t Hoff postula que as reações químicas têm sua velocidade dobrada sempre que a
temperatura é elevada de 100C. Assim, todos os processos vitais que se realizam em um
organismo são, dentro de certos limites, ativados. A maior parte dos organismos possui faixas
de temperatura ótimas para sua reprodução.
De acordo com Branco (1986), a principal conseqüência da elevação da temperatura da água
de um manancial relaciona-se com a perda de oxigênio. Realmente, a variação da
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solubilidade dos gases e da maioria dos sais é inversamente proporcional à variação da
temperatura (Russell, 1992).
As principais aplicações ecológicas deste parâmetro são a determinação do valor da saturação
de gases dissolvidos – principalmente oxigênio – o cálculo das formas de alcalinidade, a
especiação de elementos e, ainda, as operações gerais em laboratório (Paranhos, 1996).
A altas temperaturas a velocidade do metabolismo aumenta, criando uma maior demanda de
oxigênio. Menos oxigênio é disponível, porque sua solubilidade diminui com a elevação da
temperatura, assim é no mímino duplamente impactante.
3.2.2. CONDUTIVIDADE
Este parâmetro está relacionado com a quantidade de íons encontrados na água, os quais
conduzem corrente elétrica. A medida de condutividade não mostra qual o íon presente e sim
a quantidade de íons na água. Quanto maior a quantidade de íons na água, maior a capacidade
da mistura de transmitir corrente elétrica, como ilustra a Figura 2, na qual a linha tracejada
representa a proporcionalidade direta que é esperada se os íons se comportassem como
partículas completamente independentes, como o fazem à diluição infinita (Masterton &
Slowinski, 1978).
Fonte: Masterton & Slowinski (1978)
Figura 2 - Variação da condutividade de solução de NaCl com a concentração.
9
Os íons são levados para o corpo d'água devido às chuvas, ou através do despejo de esgotos.
Substâncias como os alvejantes (água sanitária) possuem íons de cloro, que ao serem lançados
no sistema elevam a condutividade. Através das chuvas, por exemplo no cerrado, os íons
livres de alumínio são levados para o sistema, aumentando a condutividade.
Mantendo-se constante a concentração iônica, uma alteração na tempertura do sistema,
implica no aumento da condutividade. Estas variações diferem para cada íon, mas segundo
Hem (1985), o aumento de 10C na temperatura do sistema, corresponderá a um acréscimo de
2% na condutividade ( Porto et al, 1991).
A água pura no estado líquido possui condutividade elétrica bem baixa, apenas centésimos de
micromhos/cm a 250C. As condutividades de eletrólitos forte, em concentrações baixas como
0,1 mol/litro, são pelos menos 100.000 vezes maiores que a da água pura. Compostos que são
iônicos em fase sólida agem como eletrólitos fortes; exemplos incluem NaCl (Na+, Cl-) e
Ba(OH)2 (Ba+2, 2OH-). Umas poucas espécies se ionizam quase completamente quando
adicionadas à água como o ácido clorídrico (HCl).
3.2.3. POTENCIAL HIDROGENIÔNICO
Por definição, Potencial Hidrogeniônico (pH) de uma solução é igual ao logaritmo negativo
da atividade dos prótons livres nessa solução. (Carmouze, 1994).
pH = - log{ H+}
pH = - log fH x [H+]
onde:
{H+} = atividade de H+
[H+] = concentração de H+ em mol/l
fH = atividade de H+
Nas solução diluídas, fH aproxima-se de 1. Portanto, nas águas doces, pode-se escrever :
pH = - log[H+]
10
O Quadro 1 apresenta a variação do pH em função da concentração hidrogeniônica. Observa-
se que quanto maior a concentração hidrogeniônica, menor o pH. O valor pH 7 representa
uma solução neutra onde a concentração hidrogeniônica e hidroxiniônica são iguais.
Quadro 1 - Variação do pH
pH Concentração H+ em mol/l
0,0 1,0 Aumenta Acidez [H+] > [OH-]
1,0 0,1
2,0 0,01
3,0 0,001
4,0 0,0001
5,0 0,00001
6,0 0,000001
7,0 0,0000001 Solução Neutra [H+] = [OH-]
8,0 0,00000001
9,0 0,000000001
10,0 0,0000000001
11,0 0,00000000001
12,0 0,000000000001
13,0 0,0000000000001
14,0 0,00000000000001 Aumenta Basicidade [H+] < [OH-]
Fonte: adaptado de Richter (1991)
Segundo Esteves (1998), o pH pode ser considerado como uma das variáveis ambientais mais
importantes, ao mesmo tempo que uma das mais difíceis de se interpretar em função do
grande número de fatores que podem influenciá-lo. Na maioria das águas naturais o pH da
água é influenciado pela concentração de íons H+ originados da ionização do ácido carbônico
H2CO3 + H2O H3O+ + HCO31-
11
que gera valores baixos de pH, pois aumenta a concentração hidrogeniônica, e das reações
de íons carbonato e bicarbonatos com a água, que elevam os valores de pH para a faixa
alcalina, pois aumentam a concentração hidroxiniônica.
CO32- + H2O HCO3
- + OH-1
HCO3-1 + H2O H2CO3 + OH-1
O pH é muito influenciado pela quantidade de matéria morta a ser decomposta, sendo que
quanto maior a quantidade de matéria orgânica disponível, menor o pH, pois para haver
decomposição desse material muitos ácidos são produzidos (como o ácido húmico). As águas
conhecidas como Pretas (por exemplo o Rio Negro, no Amazonas) possuem pH muito baixo,
devido ao excesso de ácidos em solução (Esteves, 1998).
O pH de um corpo d'água também pode variar, dependendo da área (no espaço) que este
corpo recebe as águas da chuva, os esgotos e a água do lençol freático . Quanto mais ácido for
o solo da Bacia, mais ácidas serão as águas deste corpo d'água. Por exemplo um Cerrado, que
tem excesso de alumínio, quando drenado, leva uma grande quantidade de ácidos para os
corpos d'água, reduzindo o pH (Esteves, 1998).
Nos sistemas de abastecimento público de água, segundo Richter (1991), o pH está
geralmente compreendido entre 6,5 e 9,5. De modo geral, águas de pH baixo tendem a ser
corrosivas ou agressivas a certos metais, paredes de concreto e superfícies de cimento-
amianto, enquanto que águas de alto pH tendem a formar incrustações.
3.2.4. OXIGÊNIO DISSOLVIDO (OD)
Segundo Von Sperling (1998), o oxigênio dissovido é o principal parâmetro de caracterização
dos efeitos da poluição das águas por despejos orgânicos.
Dados da concentração de oxigênio dissolvido nas águas representam uma informação básica
pois a presença ou ausência de oxigênio, que fixa as vias de mineralização aeróbica e
anaeróbica da matéria orgânica e o tipo de fotossíntese. Em condições anóxica, a biota se
limita a comunidades de microorganismos, que substituem o oxigênio por outros oxidantes,
12
como NO3-1, Fe+3, Mn+4, SO4
-2 e CO2-2. As atividades fotossintéticas decorrem também de
processos bem distintos: em situação óxica, a energia luminosa provoca fotólise das
moléculas d’água produzindo prótons, os quais são utilizados como agentes redutores do CO2
e moléculas de oxigênio; em situação anóxica há fotólise de moléculas de ácido sulfídrico,
que fornecem prótons e liberam sulfatos (Carmouse, 1994).
O oxigênio dissolvido é vital para os seres aquáticos aeróbicos, todos os organismos vivos
dependem de uma forma ou outra do oxigênio para manter os processos metabólicos de
produção de energia e de reprodução. A água, isenta de poluição orgânica, apresenta uma
concentração de oxigênio dissolvido limite que depende da sua temperatura e da
pressão atmosférica local e que denomina-se concentração de saturação de oxigênio
dissolvido. O teor de oxigênio dissolvido é um fator importante à preservação da fauna e flora
aquática (Porto et al, 1991).
Quadro 2 - Concentração de Saturação de OD e sobrevivência dos peixes
Concentração de OD (mg/l) Conseqüências
4 – 5 Morrem os peixes mais exigentes
2 Todos os peixes morrem
0 Condição de anaerobiose
Fonte: Porto & Branco & Luca (1991)
Sua origem natural na água é a dissolução do gás oxigênio atmosférico e a produção pelos
organismos fotossintéticos. As perdas são o consumo pela decomposição de matéria orgânica,
perdas para a atmosfera, respiração de organismos aquáticos e oxidação de íons.
O oxigênio é um gás pouco solúvel em água, à pressão de 1 atm , seu coeficiente de
solubilidade varia entre 14,6 mg/l a 00C até 7,6 mg/l a 300C. Em águas poluídas, a quantidade
de oxigênio dissolvido é ainda menor que em condições naturais. Segundo Porto, 1991, a
razão de saturação de oxigênio em água poluída e água limpa é de 0,80. Valores de OD
superiores à saturação são indicativos da presença de algas, enquanto que valores inferiores
são indicativos da presença de matéria orgânica.
13
3.2.5. FÓSFORO
O fósforo e suas diversas formas (Figura 3 ) estão presentes em águas naturais e em efluentes
domésticos e industriais. Em sistemas de abastecimento, os polifosfatos podem ser
empregados como controladores da corrosão ou da incrustação em caldeiras industriais. Os
esgotos domésticos são ricos em fósforo, e a sua concentração vem aumentando devido ao uso
de detergentes sintéticos contendo polifosfatos. Os fosfatos são empregados como
fertilizantes, e por lixiviação chegam aos corpo d´água (Paranhos, 1996).
Fonte: Esteves (1998)
Figura 3 - Classificação das diferentes formas de fosfato presentes
Segundo Esteves (1998), o fósforo é o principal fator limitante da produtividade das águas
continentais e tem sido apontado como principal responsável pela eutrofização artificial destes
ecossistemas.
14
O fósforo não apresenta problemas de ordem sanitária nas águas de abastecimento. É um
elemento indispensável para o crescimento de algas e, quando em elevadas concentrações em
lagos e represas, pode conduzir a um crescimento exagerado desses organismos (eutrofização)
(Quadro 3). O fósforo é um nutriente essencial para o crescimento dos microorganismos
responsáveis pela estabilização da matéria orgânica. É utilizado na caracterização de águas
residuárias brutas e tratadas e de corpos d´água. Em corpos d´água os seguintes valores de
fósforo total podem ser utilizados como indicativos aproximados do estado de eutrofização de
lagos (lagos tropicais provalmente aceitam concentrações superiores) : a) P < 0,01-0,02 mg/l:
não eutrófico; b) P entre 0,01-0,02 e 0,05 mg/l: estágio intermediário; c) P > 0,05 mg/l:
eutrófico (Von Sperling, 1996).
Quadro 3 - Classificação de ambientes aquáticos em relação a produtividade
Produtividade Fosfato (mg/l)
Muito baixa 0,005
Moderadamente baixa 0,005 – 0,010
Moderadamente alta 0,010 – 0,030
Alta 0,030 – 0,100
Muito Alta 0,100
Fonte: Porto & Branco & Luca (1991)
3.2.6. RESÍDUO TOTAL
Altas concentrações de sólidos em suspensão são danosas aos peixes, afetam organismos
bentônicos, reduzem a passagem de luz solar e desequilibram as cadeias tróficas.
Em águas naturais, a concentração de sólidos dissolvidos totais em amostras de águas
superficiais fornecem uma idéia das taxas de desgaste das rochas por imtemperismo. Em
regiões com altos índices pluviométricos mas com rochas insolúveis como o granito, o
escoamento superficial apresentará baixos valores de sólidos dissolvidos totais. Pode-se
caracterizar a litologia da região através dos íons mais freqüentemente presentes na água. A
Figura 4 mostra um esquema para a determinação de resíduos totais de uma amostra.
15
Excesso de sólidos dissolvidos na água pode causar alterações de sabor e problemas de
corrosão. Para água de abastecimento, permite-se um valor máximo de 500 mg/l de sólidos
dissolvidos totais (Resolução CONAMA n0 20, de 18/06/86).
Filtrar Membrana com poro 1,2 μm
Evaporar 1600C
Pesar Resíduo Pesar Resíduo
Calcinar 5500C
Calcinar
Pesar as cinzas Pesar as cinzas
Sólido Dissolvidos Voláteis
Sólidos Suspensão Voláteis
Sólidos DissolvidosFixos
Sólidos Suspensão
Sólidos Dissolvidos
Totais
SÓLIDOS TOTAIS
Sólidos Suspensão
Totais
Fixos
Peso Perdido
Peso Perdido
5500C
Amostra Filtrada Sólido Retido
Evaporar 1600C
Amostra de água
Fonte: Porto et al (1991) Figura 4 – Determinação dos sólidos totais em uma amostra.
16
3.3. IMPACTO DE CARGAS BIODEGRADÁVEIS
A Figura 5 mostra a representação esquemática dos efeitos de um efluente orgânico sôbre um
rio e as mudanças que ocorrem quando se segue, rio abaixo, a partir do ponto de descarga do
esgoto (Mellanby, 1982)
Mudanças Físicas e Químicas
Mudanças Físicas e Químicas
Mudanças Micro- organismo
Mudanças Animais Maiores
Rio antes Lançamento
Fonte: Mellanby (1982) Figura 5 - Representação esquemática dos efeitos de um efluente orgânico sobre um rio.
17
A situação antes do lançamento é descrita por Carmouze (1994) como um ecossistema onde
ocorrem continuamente produção de matéria orgânica através de processos de fotossíntese e
de biosíntese e mineralização de matéria orgânica através dos processos de respiração e
fermentação. A evolução deste conjunto de processos define o metabolismo do ecossistema,
que pode ser considerado como o metabolismo emergente da soma dos diversos metabolismos
das comunidades que constituem a biota.
Quando uma carga poluidora de origem orgânica é lançada neste ecossitema, ela sofre um
processo natural de estabilização, realizado através de fenômenos físicos, físico-químicos e
biológicos, denominado segundo Branco (1986), de autodepuração, que é fundamental para a
assimilação da poluição por parte do rio.
Dependendo da sua capacidade de autodepuração, um rio pode assimilar satisfatoriamente
determinada carga poluidora, sem se degradar a níveis críticos, incompatíveis com os seus
usos múltiplos. Portanto, os estudos de autodepuração são de grande importância para o
planejamento dos recursos hídricos, orientando as medidas necessárias à sua utilização e
proteção da qualidade de suas águas (Salvador, 1990).
Os despejos orgânicos, tanto de origem sanitária como industrial, possuem cadeias complexas
que são metabolizadas por microorganismos que existem naturalmente nos esgotos.
Inicialmente, quando existe oxigênio, o processo de decomposição é realizado por bactérias
aeróbicas, que oxidam a matéria orgânica biodegradável, produzindo compostos estáveis
como gás carbônico e água. Quando todo o oxigênio do meio é esgotado, o processo passa a
ser realizado por bactérias anaeróbicas, que transformam a matéria em compostos menos
complexos, como metano, ácidos voláteis e outros.
A Figura 6 a seguir mostra o ciclo do carbono, nitrogênio e enxofre na decomposição
aeróbica.
18
MATÉRIAORGÂNICA MORTA
- Nitrogenada
- Carbonácea
- Sulfurosa
MATÉRIAANIMAL VIVA
- Proteínas- Gorduras
PRODUTOS INICIAIS DE
DECOMPOSIÇÃO
- Nitrogenio amoniacal- Gás Carbônico- Ácido Sulfídrico
DEPÓSITO DE
- Oxigênio- Gás Carbônico- Nitrogênio
NO AR E NA ÁGUA
MATÉRIA VEGETALVIVO:
- Proteínas- Carboidratos- Gorduras
PRODUTOS INTERMEDIÁRIOS DE
DECOMPOSIÇÃO
- Nitritos- Gás Carbônico- Enxôfre
PRODUTOS FINAIS DE
DECOMPOSIÇÃO
- Nitratos- Gás Carbônico- Sulfatos
Produtos de
esgoto e morteDecomposição
Vida
Ani
mal
Red
ução
Dec
ompo
siçã
o
Oxi
daçã
o
Redução
Decomposição
Oxidação
Plantas Vivas
Deca
imen
to
e
mor
te
OxigênioRespiraçãoCO2
Oxigê
nio p
ara
resp
iraçã
o de
orga
nism
os d
e de
com
posiç
ão
CO 2
Oxigênio para aoxidação biológica
Gases de nitrogênioe CO
2Oxigênio para a
oxidação biológica
Gas
es d
e ni
trogê
nio
e C
O2
Fixa
ção
do N
itrog
ênio
Co2
Oxig
ênio
Foto
ssín
tese
Oxigênio
Respiração
CO2
Fonte: Fair et al (1973) Figura 6 - Ciclo do carbono, nitrogênio e enxofre na decomposição aeróbica (Fair et al , 1973)
19
3.3.1. DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO)
Avalia a quantidade de oxigênio dissolvido(OD), que será consumida na oxidação biológica
da matéria orgânica. Segundo Porto et al (1991), através da DBO se estima a carga orgânica
de corpos d’água, de efluentes, e a necessidade de aeração para degradá-la em estações de
tratamento de esgoto.
A matéria orgânica contida nas águas residuais sofre uma reação natural de oxidação. Esta
reação ocorre em duas fases distintas, na primeira fase (síntese) a matéria orgânica é utilizada
no crescimento e formação de novos microorganismos, com consumo de oxigênio, na
segunda fase (metabolismo endógeno) ocorre um processo competitivo entre os
microorganismos pela falta de alimento. O oxigênio é usado pelos microorganismos na auto-
oxidação de sua massa celular. Nos primeiros dias a oxidação é devida principalmente a
matéria carbonácea e denominada DBO do primeiro estágio ou carbonácea.
Matéria orgânica + O2 + bactérias → CO2 + H2O + bactérias + energia
No segundo estágio a oxidação é devida à transformação do nitrogênio amoniacal a nitrogênio
nitroso e nítrico e denomina-se nitrificação. Sob condições propícias do meio ambiente,
indicadas por Branco (1978), e em meio aeróbico, as nitrobactérias transformam o nitrogênio
amoniacal, resultante da decomposição de compostos orgânicos nitrogenados na oxidação
carbonácea, em nitritos e estes a nitratos.
Amônia + O2 → nitritos + H+ + H2O + energia
Nitritos + O2 → nitratos + energia
Na ausência de oxigênio livre certas bactérias produzem o fenômeno quimicamente inverso –
a denitrificação, que consiste na transformação de nitratos em nitritos, amônia e nitrogênio
gasoso.
A interação entre oxigênio dissolvido(OD) e demanda bioquímica de oxigênio(DBO) é muito
complexa e depende de vários fatores, alguns dos quais são mais ou menos importantes,
20
dependendo do sistema fluvial em estudo. A Figura 7 apresenta um esquema destes fatores,
mostrando suas inter-relações.
TRECHO
DE
RIO
O D
DEPÓSITOS
DE LODO
DO FUNDO
CICLO
DO
NITROGÊNIO
ALGAS D B O
CARGA
DE
ESGOTO
CRESCIMENTO
LUZ SOLAR
CRESCIMENTO
MORTE
FOTO
SSÍN
TES
E
RE
SPIR
AÇÃ
O
ESCOAMENTO
SUPERFICIAL
DECOMPOSIÇÃONITRIFICAÇÃO
DENITRIFICAÇÃO
CR
ESC
IME
NTO
MO
RTE
FOTOSSÍNTESE
RESPIRAÇÃO DECAIMENTOSE
DIM
ENTA
ÇÃO
RES
SUS
PEN
SÃO
MORTE E DECAIMENTO
AERAÇÃO
MORTE E DECOMPOSIÇÃO
Fonte: James (1978) apud Gastaldini (1982)
Figura 7 - Fatores que afetam a interação OD-DBO
21
O teste é realizado à temperatura de 200C durante 5 dias, no escuro, sem fonte externa de OD,
com diluição e semeadura apropriadas. Por durar 5 dias, os resultados são expressos em
termos de DBO5, a 200C. Após este tempo 67% a 75% da DBO última é satisfeita, para a
maioria dos esgotos domésticos. A DBO remanescente é a diferença entre a DBO última e a
DBO exercida ao final de um certo tempo (Porto, 1991).
Em termos matemáticos o consumo de DBO segundo Branco (1978), pode ser descrito
através da seguinte equação:
dL ------ = - K1 L dt
(Equação 1)
(Equação 2)
(Equação 3)
onde: L = concentração de DBO remanescente (mg/l)
t = tempo (dia)
K1 = coeficiente de desoxigenação (dia-1)
A integração entre os limites de L=L0 e L=Lt , e t=0 e t=t
onde:
L = concentração de DBO remanescente em um tempo t qualquer (mg/l)
L0 = concentração de DBO remanescente em um tempo t = 0 (mg/l)
K1 = coeficiente de desoxigenação (dia-1)
t = tempo (dia)
Para o consumo de oxigênio, quantifica-se a DBO exercida (Y)
L = L0 e – K1 t
Y = L0 – L = L0 (1 - e – K1 t )
onde:
Y = DBO exercida em um tempo t (mg/l)
L0 = concentração de DBO remanescente em um tempo t = 0 (mg/l), ou
DBO exercida em t = ∞ ou demanda última
L = concentração de DBO remanescente em um tempo t qualquer (mg/l)
K1 = coeficiente de desoxigenação (dia-1)
t = tempo (dia)
22
O valor do coeficiente de taxa de reação ou coeficiente de desoxigenação (K1) aumenta com a
temperatura e depende da composição do resíduo considerado.
A Figura 8 ilustra esta dependência, quando mostra a trajetória do consumo de oxigênio para
diferentes valores de K1, e o mesmo valor da demanda última (L0= 100 mg/l). A amostra com
maior K1 num mesmo intervalo de tempo apresenta maiores valores de DBO, ou seja, tem
uma taxa de consumo de oxigênio mais rápida, comparada com a amostra de menor K1.
Valores de DBO próximos à demanda última são mais rapidamente atingidos com a amostra
de maior valor de K1.
Fonte: Von Sperling (1996)
Figura 8 - Progressão do consumo de oxigênio para um mesmo valor de Lo e diferentes
valores de K1
A Figura 9 , apresentada por Fair et al (1973), mostra a influência da temperatura na
velocidade das reações. A elevação da temperatura aumenta o K1, mas não altera o valor da
demanda última L0, que passa a ser apenas mais rapidamente satisfeita.
23
Fonte: Fair (1973) Figura 9 - Variação da DBO em 9, 20 e 300C
A relação empírica entre a temperatura e a taxa de desoxigenação pode ser expressa, segundo
Fair et al (1973), através da seguinte forma:
(Equação 4) K1T
= K120 θ (T – 20)
onde: K1
T= coeficiente de desoxigenação na temperatura T (dias-1)
K120 = coeficiente de desoxigenação a 20º C (dias-1)
T = temperatura do líquido (0C)
θ = constante, coeficiente de temperatura
O valor da constante θ é sugerida por vários autores entre os quais tem-se:
- θ = 1,056 (Schoroepfer) (20 - 30º C )
- θ = 1,135 (Schoroepfer) (4 - 20º C )
- θ = 1,047 (Phelps)
24
3.2.2. REAERAÇÃO ATMOSFÉRICA
Para cada condição de temperatura e pressão atmosférica existe um valor de solubilidade do
oxigênio na água, que denomina-se concentração de saturação de oxigênio dissolvido. A
introdução de matéria orgânica no escoamento consumirá parte deste oxigênio, causando um
déficit na concentração da oxigênio na água. Esse déficit tenderá a diminuir tanto mais
rapidamente quanto maior ele for, e quanto maior for a capacidade de reoxigenação do rio.
Esta capacidade de reoxigenação dependerá das características do escoamento como a
turbulência, dimensões da seção, temperatura, etc. (Fair et al, 1973).
De acordo com a equação, a taxa de reaeração de um corpo d’água, quando não há utilização
do oxigênio dissolvido, pode ser expressa segundo Sperling, 1996, por:
Onde:
D = déficit de oxigênio dissolvido (mg/l)
Diferença entre a Concentração de Saturação e a Concentração em um tempo t (Cs – C t)
t = tempo (dia)
K2 = coeficiente de reaeração (dia-1)
dD -------- = - K2 D dt
D = D0 e –K2 t
(Equação 5)
(Equação 6)
onde: D0 = déficit de oxigênio no tempo inicial (mg/l)
Existe, na literatura, grande quantidade de fórmulas para prever o coeficiente de reaeração,
baseadas nas características hidráulicas dos escoamentos. Estas fórmulas, embora sejam
normalmente utilizadas nos modelos de qualidade da água, não passam de formulações semi-
empíricas válidas para as condições particulares dos escoamentos onde foram obtidas, além de
seus resultados divergirem significativamente e devem ser usadas na ausência de dados
específicos acerca do corpo d’água.
25
O Quadro 4 apresenta valores típicos de K2, encontrados por alguns pesquisadores, após
estudo de corpos d’água de diversas características.
Quadro 4 - Valores típicos de K2 (base e, 200C)
K2 (dia-1) Corpo d’água Profundo Raso
Pequenas lagoas 0,12 0,23
Rios vagaroso, grandes lagos 0,23 0,37
Grandes rios com baixa velocidade 0,37 0,46
Grandes rios com velocidade normal 0,46 0,69
Rios rápidos 0,69 1,15
Corredeiras e quedas d’água > 1,15 >1,61
Fonte: Fair et al (1973), Arceivala(1981) , von Sperling (1996)
Em função do aumento da turbulência e de melhores condições de mistura, observa-se que
corpos d’água rasos apresentam um valor superior do coeficiente de reaeração para as
mesmas condições que os profundos, e ainda analisando o quadro é possível perceber que na
mesma condição de profundidade, os mais velozes também apresentam valores superiores do
coeficiente de reaeração (von Sperling, 1996).
O Quadro 5, apresenta algumas das principais fórmulas, para a determinação do coeficiente
K2 segundo modelos baseados em dados hidráulicos do escoamento.
Quadro 5 - Valores de K2 para modelos baseados em dados hidráulicos do escoamento.
Pesquisador Fórmula Faixa de aplicação O’Connor e Dobbins (1958)
3,73.v0,5H-1,5 0,6m ≤ H < 4,0 m 0,05 m/s ≤ v < 0,8 m/s
Churchill et al (1962)
5,0. v0,97H-1,67 0,6m ≤ H < 4,0 m 0,8 m/s ≤ v < 1,5 m/s
Owens et al (apud Branco, 1976) 5,0. v0,67H-1,85 0,1m ≤ H < 0,6 m 0,05 m/s ≤ v < 1,5 m/s
Fonte: Von Sperling (1996) Notas: v: velocidade do curso d’água (m/s) H: altura da lâmina d’água (m) Faixas de aplicabilidade adaptadas e ligeiramente modificadas (Von Sperling (1996)
26
A solubilidade dos gases é inversamente proporcional à temperatura, com isto, a concentração
de saturação do oxigênio é menor em temperaturas mais altas, implicando na redução no
déficit de oxigênio. Por outro lado o aumento de temperatura, aumenta a energia cinética das
moléculas, levando a um aumento das reações de absorção de oxigênio, aumentando o K2,
sendo este aumento mais representativo que o decréscimo.
A relação empírica entre a temperatura e a taxa de reaeração pode ser expressa da seguinte
forma segundo Von Sperling (1996):
onde:
K2T = coeficiente de reaeração na temperatura T (dias-1)
K220 = coeficiente de reaeração em 20º C (dias-1)
T = temperatura do líquido (0C)
θ = constante, coeficiente de temperatura
Entre os valores para a constante θ, o mais usado é 1,024 segundo Von Sperling (1998).
3.2.3. SEDIMENTAÇÃO E RESUSPENSÃO
A matéria orgânica sólida suspensa nas águas pode, sob condições de baixa velocidade, ser
sedimentada no leito dos rios. A diminuição da DBO, por sedimentação da matéria orgânica,
pode ser expressa por uma equação de primeira ordem, segundo Branco (1978).
(Equação 7)
(Equação 8)
(Equação 9)
onde: L = concentração de DBO remanescente (mg/l)
t = tempo (dia)
K3 = taxa de sedimentação (dia-1)
Integrando entre os limites de L=L0 e L=Lt , e t = 0 e t = t tem-se:
K2T = K220 θ (T – 20)
dL -------- = - K3 L dt
L = L0 e – K3 t
27
L = concentração de DBO remanescente em um tempo t qualquer (mg/l)
L0 = concentração de DBO remanescente em um tempo t = 0 (mg/l)
Através de considerações teóricas Velz (1970), deduziu que em locais em que ocorrem
velocidades do escoamento menores do que 0,2 m/s são formados os depósitos de lodo
orgânico; os depósitos de lodo fresco em digestão podem ser removidos por resuspensão em
velocidades entre 0,2 e 0,3 m/s e os depósitos de lodo digerido são removidos por
resuspensão em velocidades superiores a 0,4 m/s. Branco (1978) diz que taxa de
sedimentação pode ser avaliado através de determinações de DBO em amostras tomadas em
dois pontos e uma ou mais amostras intermediárias colhidas a intervalos de tempo
aproximadamente iguais aos tempos de percurso.
3.2.4. DEMANDA BENTÔNICA
A matéria orgânica sedimentada no leito dos rios tende a decompor-se. A decomposição da
camada superficial de lodo pode ser aeróbia ou anaeróbia dependendo da quantidade de
oxigênio dissolvido na água nas suas proximidades. A Figura 10, mostra esquematicamente
este fenômeno.
Fonte: Eckenfelder (1980)
SUPERFÍCIE DA ÁGUA
PRODUTOS ANAERÓBICOSCO , CH , H S, ÁCIDOS ORGÂNICOS2 4 2
DIFUSÃO DE O2
CAMADA AERÓBICA
CAMADA ANAERÓBICADEPÓSITO DE LODO
Figura 10 - Decomposição Bentônica no Rio
28
A camada superior do lodo, em contato com a água com concentrações razoáveis de OD,
decompõe-se aerobicamente com consumo de OD do meio. As camadas inferiores sofrem
decomposição anaeróbia liberando gases que se deslocam em direção à superfície do rio.
Estes gases carregam consigo, quando a decomposição anaeróbia é intensa, placas de lodo que
produzem demandas de OD e mau aspecto ao corpo d’água.
Segundo Branco et al (1977), a demanda bentônica pode também ser originada por
filamentos fixos de bactérias tais como Sphaerotilus, que em rios poluídos por resíduos
solúveis, podem consumir mais de 7,0 g de O2 / m2 dia.
Medidas da demanda bentônica “in situ” envolvem a submersão cuidadosa de um jarro em
forma de sino, até o fundo do rio e a medida do consumo de O2 no interior do recipiente
durante um intervalo de tempo. Em laboratório, a demanda bentônica pode ser avaliada
através de amostras de lodo indeformadas colocadas em contato com água saturada de
oxigênio, determinando-se a redução do OD no tempo. Alguns resultados da demanda
bentônica avaliada por alguns pesquisadores são apresentados no Quadro 6.
Quadro 6 - Valores médios da demanda de oxigênio de leitos de rios
DEMANDA DE O2 A 20ºC ( g de O2 / m2 dia) LOCAL E TIPO DE LEITO
VARIAÇÃO MÉDIA
Sphaerotilus (10 g/m2 ) - 7,0
Lodo de esgoto municipal (perto do lançamento ) 2,0 _ 10,0 4,0
Lodo de esgoto municipal (velho) 1,0 _ 2,0 1,5
Lodo de fibra celulósica 4,0 _ 10 0,7
Lama de estuário 1,0 _ 2,0 1,5
Fundo arenoso 0,2 _ 1,0 0,5
Solos minerais 0,05 – 0,1 0,07
Fonte: Thomann (1974)
29
Fillos e Molof (1972) fizeram várias determinações em laboratório, concluindo que a
demanda bentônica é praticamente constante para concentrações de OD na água superiores a
2,0 mg/l, a partir daí reduzindo com o OD; para concentrações de OD inferiores a 1,5 mg/l
aumenta a liberação de compostos orgânicos proporcionalmente ao decréscimo de OD; para
espessuras de lodo superiores a 7,6 cm a demanda de oxigênio parece não depender da
espessura da camada de lodo. O coeficiente de demanda bentônica depende dos mesmos
fatores da taxa de oxigenação e desoxigenação, podendo ser também desprezado para rios de
maior velocidade, acima de 0,20 m/s, sem praticamente sedimentação de matéria orgânica.
3.2.5. FOTOSSÍNTESE E RESPIRAÇÃO
As plantas, quando iluminadas, liberam oxigênio como resultado da fotossíntese e consomem,
continuamente, oxigênio através da respiração. Nos corpos ďágua eutróficos, ou seja com
crescimento excessivo de plantas aquáticas, elas podem causar grandes variações na
concentração de oxigênio dissolvido, aumentando durante o dia, mas agravando o déficit
durante a noite.
Segundo Rutherford et al (1974), quando as populações de plantas aquáticas estão estáveis, a
quantidade de oxigênio produzida e consumida, num período de 24 horas, é aproximadamente
igual; durante períodos de rápido crescimento existe uma contribuição líquida de oxigênio e
quando são destruídas, podem causar grande queda no oxigênio do corpo ď água.
A taxa líquida de produção de oxigênio por fotossíntese, diferença entre a produção por
fotossíntese e o consumo por respiração, num corpo ď água, depende da energia luminosa
recebida na profundidade específica no rio, da quantidade de nutrientes, do oxigênio
dissolvido e da temperatura da água. Avaliar, através destes dados, a população de algas e o
oxigênio gerado por processos fotossintéticos é muito difícil. Branco et al (1977) e outros
pesquisadores apresentam vários métodos para a estimativa de produção e de utilização do
30
OD por plantas aquáticas entre eles o método dos frascos claros e escuros, o das câmaras
fotossintetizantes, o das medidas diurnas de OD, o da técnica do radiocarbono e através de
medidas de clorofila A. Infelizmente, a taxa de respiração somente das algas é difícil de ser
avaliada, uma vez que as técnicas produzem resultados que incluem a respiração das
bactérias.
As taxas de fotossíntese são muitas vezes desprezadas nos modelos, embora possam exercer
alterações significantes. Thomann (1974), apresenta no Quadro 7, alguns resultados de
determinações da taxa de produção de oxigênio por fotossíntese.
Quadro 7 - Valores Médios da Produção Fotossintética Bruta de OD
LOCAL PRODUÇÃO BRUTA – MÉDIA
(g de O2 / m2 dia)
Rio Truckee 9,0
Córrego com maré 6,0
Estuário Delaware 3,0 _ 7,0
Estuário do rio Duwamish 0,5 _ 2,0
Sistema do rio Neuse 0,3 _ 2,4
Fonte: Thomann (1974)
A análise destas determinações apresenta dificuldades, devido ao desconhecimento das
condições exatas sob as quais foram feitas as determinações, como intensidade luminosa e
profundidade.
Os valores da respiração variam em torno de 0,5 g de O2 / m2 dia a mais de 10 g de O2 / m2
dia. Thomann (1974) sugere a seguinte relação entre a respiração e a clorofila A :
Respiração (mg/l hora) = 0,001 Clorofila A (µg/l)
Em rios com cor escura e turbidez elevada, que ocorrem geralmente com velocidades da
corrente acima de 0,20 m/s, o coeficiente de produção fotossintética pode ser desprezado.
31
4.0. MATERIAL E MÉTODO
4.1. ÁREA DE ESTUDO
A área estudada mostrada na Figura 11, está inserida nas Bacias da Região Administrativa
Leste da divisão hidrográfica do Estado da Bahia, proposta pelo Plano Diretor de Recursos
Hídricos da Bahia (1996), para fins de planejamento e gerenciamento integrado dos recursos
hídricos.
B A H I A
Bacia do Leste
Bacia Hidrográfica do Cachoeira
Fonte: adaptado Bahia (2000)
Figura 11 – Localização da área de estudo
32
Esta divisão compreende as Bacias Hidrográficas dos Rios Cachoeira, Almada e Una.
O presente estudo é centrado no Rio Cachoeira – Figura 12 – Unidade Hidrográfica do Rio
Cachoeira.
Fonte: Bahia (2000)
Figura 12 – Unidade Hidrográfica do Rio Cachoeira
A Bacia hidrográfica do Rio Cachoeira apresenta uma área de drenagem de aproximadamente
4.222 km2, perímetro de 370 km, extensão do rio principal 181 km, desnível 720 m,
declividade do rio principal 3,98 m/km, fator de forma 0,129, coeficiente de compacidade
1,594 e densidade de drenagem 0,457 (Bahia,1996).
Os principais rios formadores da bacia são: Rio Salgado, que nasce na Serra do Salgado, a 2
km do povoado de Ipiranda, município de Firmino Alves e no seu curso de 64 km banha os
municípios de Firmino Alves, Santa Cruz da Vitória, Floresta Azul, Ibicaraí e Itapé; o Rio
Rio
Piab
anha
Rio Cachoeira
Rio Cachoeira
RioColô
nia
Rio SalgadoRio Salgado
RioColô
nia
Rib
água
Pret
a
Rio Colônia
Rio Colônia
Rio Salgado
Rio do Meio
Rio Colônia
Itapé
Ilhéus
Jussari
Itabuna
Ibicaraí
Itapetinga Itajú do Colônia
Sta. Cruz da Vitória
Floresta Azul
Itororó
Firmino Alves
MunicípioFirmino AlvesFloresta AzulIbicaraíIlhéusItabunaItajú do ColôniaItapéItororóJussariSta. Cruz da Vitória
Fonte banco de dados do PRBC, 1999
33
Colônia com nascente na serra da ouricana, estendendo-se por 131 km e banha os municípios
de Itororó, Itajú do Colônia e Itapé; o Rio Piabanha que banha o município de Jussari e o Rio
Cachoeira que nasce da confluência dos Rios Colônia e Salgado, próximo a montante da
cidade de Itapé no seu percurso de 50 km, banha os municípios de Itapé, Itabuna e Ilhéus
(Bahia, 1996).
A média anual de precipitação registrada na bacia do Rio Cachoeira está em torno de 800 mm
nas cabeceiras dos rios Colônia e Salgado, municípios de Itapetinga e Itororó, variando até
acima de 2000 mm anuais na região costeira.
Próximo ao município de Ilhéus apresenta-se o clima quente e úmido, sem estações seca, com
maiores chuvas no período de março a julho e menos intensas nos demais meses. Em Itabuna,
Itapé e proximidades, o período chuvoso acontece nos meses de novembro a abril, na porção
centro-oeste da bacia, Itaju do Colônia, Itororó e Itapetinga, predomina um clima chuvoso,
quente e úmido, com estação seca compensada pelos totais pluviométricos elevados,
ocorrendo as chuvas de novembro a abril tornando-se menos intensas nos demais meses.
O estudo concentrou-se no Rio Cachoeira, desde a sua formação no município de Itapé até o
Banco da Vitória no Município de Ilhéus. Suas águas cortam terras de desenvolvimento
agropecuário e são utilizadas para abastecimento urbano e industrial, pesca e como corpo
receptor de esgotos. As vazões características são apresentadas no Quadro 8 e 9
.
Quadro 8 – Valores Característicos Médios e Históricos de Vazão
Vazões Diária (m3/s) Estações Fluviométricas
Período ObservaçãoVazão
Mínima Média Anual
Vazão Média
Média Anual
Vazão Máxima
Média AnualRio Colônia Estiva de Baixo
02-1969 a 12-1997 0,299 11,5 432
Rio Salgado Cajueiro do Ibicaraí
11-1965 a 12-1997 0,89 5,19 263
Ferradas
12-1965 a 12-1997 0,934 24,06 618
Fonte: Bahia (2000)
34
Quadro 9 - Valores Característicos Mínimos de 7 dias
Período Observação Vazões Mínima 7 dias (m3/s)
Estações Fluviométricas
Vazão Mínima 7 dias
Tempo de Recorrência
10 anos Q7,10
Rio Colônia Estiva de Baixo
02-1969/12-1996 0,58 0,016
Rio Salgado Cajueiro do Ibicaraí
11-1965/12-1996 0,69 0,090
Ferradas
12-1965/12-1996 1,34 0,047
Fonte: Bahia, (1996)
A velocidade da água confere ao leito situações diversas. Havendo velocidade maior que 1,0
m/s, em geral há cascalhos de grandes dimensões no leito; entre 0,6 e 1,0 m/s, há pedriscos
não cobertos por silte; entre 0,3 e 0,6 m/s, há pedriscos parcialmente recobertos por silte; 0,2
m/s, há mistura de areia e silte, e se a velocidade é menor ou igual a 0,1 m/s, aparecem fundos
lodosos, onde é freqüente a presença de matéria orgânica em decomposição anaeróbica.
(Rocha, 1995).
Segundo a classificação acima, a velocidade do Rio Cachoeira encontra-se entre 0,3 e 0,6
m/s, informações da velocidade do Rio Cachoeira publicadas são escassas, o estudo
preliminar de avaliação do regime hídrico da EMASA (1996), indica a velocidade média de
0,35 m/s.
O Conselho Estadual do Meio Ambiente – CEPRAM, em Resolução de Nº 1780/98 de 21 de
agosto de 1998 (Figura 13), enquadrou na classe 2 o rio Cachoeira e seus afluentes, da
nascente até a ponte que liga os distritos de Maria Jape e Banco da Vitória, no município de
Ilhéus, nas seguintes coordenadas geográficas: S 140 47’07” e W 390 06’27” e deste ponte
até a foz na classe 7.
35
4.2. AMOSTRAGEM
As coletas foram realizadas de janeiro de 1999 a dezembro de 1999, em datas destacadas no
Quadro 10, entre os horários 7:00 e 16:00h.
Quadro 10 - Data das Coletas de Amostras
Ordem Coleta Data da Coleta 1 26/01/99 2 23/02/99 3 30/03/99 4 24/04/99 5 25/05/99 6 29/06/99 7 27/07/99 8 30/08/99 9 27/09/99 10 25/10/99 11 30/11/99 12 28/12/99
O rio Cachoeira foi dividido em trechos de acordo com a localização de possíveis ações
impactantes, ou seja, antes e depois de cidades e indústrias e da disponibilidade dos dados
hidrológicos.
Quadro 11 - Localização Geográfica dos Pontos
Pontos Grau Min
S Grau Grau Min W Grau
P1
Colônia -Estiva de Baixo 14 56,107 14,935 39 28,128 39,469
P2 Salgado - Faz. Demostenes 14 53,595 14,893 39
26,898 39,448
P3 Montante Itapé 14
54,149 14,902 39 26,496 39,442
P4 Jusante Itapé 14 51,591 14,860 39 21,045 39,351
P5 Ferradas 14 49,397 14,823 39 18,515 39,309
P6 Itabuna 14 47,788 14,796 39 12,098 39,202
P7 Salobrinho 14 47,977 14,800 39 9,946 39,166
P8 Banco Vitória 14 47,206 14,787 39 5,535 39,092
Fonte: Dados da Pesquisa
36
Fonte banco de dados do PRBC, 1999
8765
43
2
1
Itapé
Matadouro
Ferradas
Coograp ItabunaSalobrinho Banco da
Vitória
Fonte: adaptado Bahia (2000)
Figura 13 - Localização dos pontos de coleta e Fontes de Poluição
Na Figura 13 e no Quadro 11, pode-se observar a área de estudo e a localização dos pontos
de amostragem e no Quadro 12 a distância entre os pontos.
Quadro 12 - Distância dos Trechos Trecho
Distância (m)
P1-P3 5.500
P2-P3 1.250
P3-P4 13.000
P4-P5
7.000 P5-P6 14.500
P6-P7 5.000
P7-P8
10.000 Fonte: adaptado Bahia (2000)
37
Em cada ponto, foram coletadas amostras sub-superficiais, entre 30 e 40 cm abaixo da
superfície, aproximadamente no meio do canal como mostra a Figura 14.
30 a 40 cm
Ponto de ColetaAlturaLâmina d´água
Figura 14 - Altura de coleta das amostras
Os parâmetros fisico-químicos avaliados foram: pH, condutividade, oxigênio dissolvido, e
temperatura do rio, com o equipamento de campo o waterquality checker, marca HORIBA,
modelo U.10.
Para análise da demanda bioquímica de oxigênio, foram coletadas amostras em frasco de 1,5
litros de polietileno, para o fosfato total frascos de 1 litro de vidro escuro e para coliforme
frasco preparados e selados de 300 ml, todos os frasco eram acomodados em isopor com gelo
e transportados dentro de 48 horas após coleta, para as devidas análises nos laboratórios da
Embasa em Salvador, Bahia. A Universidade Estadual de Santa Cruz disponibilizou um
transporte adequado, material para coleta e a comunidade local o barco para a coleta.
4.3. ESTRATÉGIA DE ANÁLISE DOS DADOS
Para analisar a existência de diferenças significativas entre as médias das variáveis entre
pontos de coleta ou entre os meses foi utilizado teste F (ANOVA), bem como o teste de
comparações múltiplas de Tukey, quando o teste F detectou diferenças entre as médias. No
caso de análise mais detalhada visando corrigir a influência dos valores extremos foi utilizada
a transformação dos valores da variável em seu posto (rank) e neste caso foi utilizado o teste
de comparações de Duncan, por ser mais flexível que o teste de Tukey.
38
Para analisar a relação entre os parâmetros foi utilizada a análise de correlação, sendo
calculados tanto o coeficiente de correlação de Pearson que trabalha diretamente com os
valores das variáveis, quanto o coeficiente de correlação de Spearman que trabalha com os
postos (rank) dos valores das variáveis, tendo em vista a presença de valores extremos em
algumas variáveis. Foi utilizada a análise regressão linear múltipla na tentativa de modelar
relações entre variáveis.
Devido à natureza da presente pesquisa, onde as medidas estão sujeitas a diversos tipos de
erros, bem como a sofrerem interferência de outros fatores não levados em consideração na
presente pesquisa, o nível de significância foi estabelecido em 5%, todavia sempre foi
apresentado o valor p da amostra de cada teste.
Para a análise geral dos dados será utilizado o pacote estatístico SPSS - Statistical Package
for Social Science, versão 6.0 Norusis (1993), onde pode ser encontrado, também, uma
síntese das técnicas aqui utilizadas.
Utilizou-se a resolução CONAMA n0 20 (1986), para a classificação do curso d’água. Para o
estudo de sua autodepuração, utilizou-se o modelo matemático OD-DBO de Streeter e Phelps
abordado por Von Sperling (1996) e Branco (1978).
4.4. MODELO DE AUTODEPURAÇÃO OD-DBO
Um dos mais importantes instrumentos de planejamento e de avaliação de impactos no
tocante à qualidade das águas, é a modelagem matemática, que permite por exemplo, a
simulação dos fenômenos que ocorrem num curso d’água submetido a um determinado grau
de poluição, possibilitando fazer avaliações das condições atuais e prever futuras condições da
qualidade de suas águas. Estes modelos depois de testados e validados, permitem a simulação
de inúmeras situações, determinando-se parâmetros de qualidade em função de diversos
fatores, como por exemplo, a variação de vazão dos rios, o crescimento populacional e
industrial nas bacias, a implantação de sistemas de tratamento, etc.
39
Utilizou-se, para o estudo da autodepuração do Rio Cachoeira, o clássico modelo matemático
da qualidade da água de Streeter-Phelps segundo Eiger (1991), o qual incorpora no balanço do
oxigênio os fatores de consumo de oxigênio (respiração) e de produção de oxigênio
(reaeração atmosférica) restrito a condições aeróbicas no corpo d’água. Para dar suporte ao
planejamento da bacia hidrográfica é o modelo mais adotado, diz Von Sperling (1996), pois
a adoção de modelos matemáticos mais sofisticados exige a disponibilidade de dados que não
podem ser levantados no transcurso temporal e financeiro de um trabalho como este. Deve-se
estar ciente da observação de Eiger (1991) quando alerta que a aplicação deste modelo deve
ser encarada ao nível de uma primeira aproximação para a simulação da variação do oxigênio
dissolvido em rios.
4.4.1. FORMULAÇÃO MATEMÁTICA DO MODELO STREETER-PHELPS Este modelo apresenta-se na forma de equações diferenciais ordinárias de primeira ordem,
resolvidas para um escoamento em regime permanente e uniforme, onde os efeitos
decorrentes da dispersão longitudinal são desprezíveis, existe uma descarga contínua e
constante de poluentes biodegradáveis, de forma que não exista qualquer variação temporal
no fenômeno além de ser restrito às condições aeróbias no corpo d’água.
Segundo o modelo:
A taxa de variação do déficit de OD = Consumo de OD – Produção de OD
dD
= K1L - K2D (Equação 10)
dt
onde:
D = déficit de oxigênio dissolvido (mg/l)
Diferença entre a Concentração de Saturação e a Concentração em um tempo t (Cs – C t)
L = Demanda Bioquímica de Oxigênio (mg/l)
40
t = tempo
K1 = coeficiente de desoxigenação (dia-1)
K2 = coeficiente de reaeração (dia-1)
K1 L0 Dt = ------------- ( e-K1 t - e-K2 t ) + D0 e-K2 t
(Equação 11)Integrando tem-se:
K2 – K1
Onde:
Dt = Déficit de oxigênio num tempo t (mg/l)
Lo = Demanda Bioquímica de Oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
Do = déficit inicial de oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
A concentração de oxigênio dissolvido num tempo t (Ct) corresponde à diferença entre a
concentração de saturação nas condições do experimento (Cs) e o déficit de oxigênio
dissolvido num tempo t (Dt) .
Substituindo Equação 2 em 3, a expressão toma a forma:
Na plotagem de pontos desta equação obtém-se o gráfico do perfil do Oxigênio Dissolvido em
função do tempo. Na Figura 15, pode-se observar o tempo crítico (tc), onde ocorre a
concentração de oxigênio mínima (Cc). Este valor mínimo, à luz da legislação existente
determina formas de ação, que podem ou não incluir tratamento de efluentes.
K1 L0 Ct = Cs - ( e-K1 t - e-K2 t ) + D0 e-K2 t K2 – K1
Ct = Cs - Dt (Equação 12)
(Equação 13)
41
Fonte: Von Sperling, (1995) Figura 15 - Pontos característicos da curva de depleção de OD
4.4.1.1. Concentração e déficit de oxigênio no rio após a mistura com o despejo
Qr . ODr + Qe . ODe
Co = --------------------------------- Qr + Qe
D0 = Cs – C0
(Equação 14)
(Equação 15)
Onde:
C0 = concentração inicial de oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
D0 = déficit inicial de oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
Cs = concentração de saturação de oxigênio (mg/l)
Qr = vazão do rio a montante do lançamento dos despejos (m3/s)
Qe = vazão de esgotos (m3/s)
ODr = concentração de oxigênio dissolvido no rio, a montante do lançamento (mg/l)
ODe = concentração de oxigênio dissolvido no esgoto (mg/l)
42
4.4.1.2. Demanda última de oxigênio logo após a mistura (Lo)
A DBO5 corresponde à determinação da oxidação executada no período de cinco dias, o que
necessariamente não corresponde a oxidação total do efluente, que poderá levar um tempo
maior, assim o consumo de oxigênio para a total oxidação da amostra denomina-se demanda
última .
(Qr . DBOr + Qe . DBOe) 1 L0 = DBO50 . KT = ------------------------------------ . ------------- (Equação 16) Qr + Qe 1 - e -5K1
Onde:
DBO50 = concentração de DBO5, após a mistura (mg/l)
L0 = demanda última de oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
DBOr = concentração de DBO5 do rio (mg/l)
DBOe = concentração de DBO5 do esgoto (mg/l)
Qr = vazão do rio
Qe = vazão do esgoto
DBOu = consumo de oxigênio para oxidação total.
KT = constante para transformação da DBO5 a DBO última (DBOu)
4.4.1.3. Tempo Crítico ( tc ) e Distância Crítica ( dc)
É tempo onde ocorre a concentração mínima de oxigênio durante o processo de
autodepuração, dentro do trecho avaliado.
(Equação 17) 1 K2 Do . ( K2 – K1)
tc = . ln . 1 - K2 – K1 K1 Lo . K1
dc = tc . v
(Equação 18)
onde:
tc = tempo crítico (dia)
L0 = demanda última de oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
D0 = déficit inicial de oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
K1 = coeficiente de desoxigenação (dia-1)
K2 = coeficiente de reaeração (dia-1)
43
dc = distância crítica
v = velocidade (m/s) Quadro 13 - Interpretação das relações Lo/Do e K2/K1
tc Interpretação
L0/D0 > K2/K1 ( + ) A partir do lançamento haverá uma queda no OD, assim déficit
crítico superior ao inicial.
L0/D0 = K2/K1 Zero O déficit inicial é igual ao déficit crítico. Não haverá diminuição de
OD
L0/D0 > K2/K1 ( - ) O déficit inicial é maior que o déficit observado.
Fonte: Von Sperling (1996)
4.4.1.4. Déficit crítico (Dc) e Concentração crítica (Cc)
O déficit máximo ou crítico tem por valor:
Lo . e –K1 tc
Dc =
E ocorre num ponto situado a jusante do lançamento, a uma distância cujo percurso
corresponde ao tempo crítico (tc) .
onde:
Dc = Déficit crítico (mg/l)
f = coeficiente de autodepuração (K2/K1)
tc = tempo crítico (dia)
L0 = demanda última de oxigênio, logo após a mistura (mg/l)
K1 = coeficiente de desoxigenação (dia-1)
K2 = coeficiente de reaeração (dia-1)
A diferença entre a concentração de saturação (Cs) e o déficit crítico fornece a concentração
crítica (Cc). Trata-se do ponto com a menor quantidade de oxigênio dissolvido.
(Equação 19)
(Equação 20)
f
Cc = Cs - Dc
44
onde:
Cc = concentração crítica (mg/l)
Cs = concentração de saturação de oxigênio (mg/l) Dc = Déficit crítico (mg/l)
4.4.2. DADOS DE ENTRADA PARA O MODELO
4.4.2.1. Vazão do corpo d’água (Qr)
A vazão é uma variável de extrema importância no modelo pois tem uma grande influência
nos resultados da simulação. Pode-se usar a vazão observada em um determinado período,
quando se deseja calibrar o modelo, isto é, ajustar os coeficientes do modelo, para que os
dados simulados sejam os mais próximos possíveis dos dados observados (medidos) no curso
d’água no período em análise. A vazão média quando o objetivo é simular condições médias
prevalecentes, quer durante o ano, meses chuvosos ou secos e a vazão mínima para o
planejamento da bacia, para a avaliação do cumprimento aos padrões ambientais do corpo
receptor (Von Sperling, 1996).
Tendo em vista que os padrões de qualidade das águas são fixados através de limites da
concentração de poluentes ou de indicadores de qualidade, e estes são função da vazão de
diluição disponível, torna-se necessário o estabelecimento da vazão crítica ou seja a vazão
mínima de referência, para a qual os referidos padrões devem ser verificados. É óbvio que
esta vazão não deve ser a mínima (minimorum) registrada historicamente, pois implica numa
condição extremamente restritiva, onerando desnecessariamente as medidas de controle da
poluição. Por isso, optou-se por um valor médio, relativo a um intervalo de tempo adequado,
que abrangesse a vazão mínima de estiagem.
O CONAMA em sua Resolução no 20/86, Art. 13, recomenda a utilização do Q7,10 , a vazão
média mínima de sete dias consecutivos e período de retorno de dez anos, para o estudo da
capacidade de autodepuração de rios Classes 2 e 3 do território nacional.
45
O intervalo de tempo de sete dias é considerado o mais adequado para estudos de qualidade
de rios, pois além de não se situar em extremos, permite atenuar, pelo menos parcialmente, as
flutuações ocasionais com relação às vazões mínimas diárias devidas a erros de leitura nas
escalas limnimétricas, as variações nas vazões dos cursos d’água em razão da operação de
pequenas obras hidráulicas, etc. Por outro lado, o período de retorno de dez anos também é
adequado para esta finalidade, correspondendo a uma probabilidade de ocorrência de 10% de
uma vazão menor ou igual à mínima de estiagem.
4.4.2.2. Vazão de esgoto (Qe)
Em estudos de autodepuração de rios Von Sperling (1996), sugere o uso da vazão média de
esgoto, através do seguinte cálculo:
(Equação 21) Pop. QPC. R Qdmédio = 1000
Qdmédio = vazão doméstica média de esgoto (m3/d)
QPC = quota per capita de água 1/hab.d
R = coeficiente de retorno, a fração da água fornecida que adentra a rede de coleta na forma
de esgoto, varia de 60% a 100%, sendo que um valor usualmente adotado tem sido o de
80% (Von Sperling (1996)).
Quadro 14 - Consumo per capita de água Porte da Comunidade Faixa da população (hab) Consumo per capita (QPC)
(L/hab.d) Povoado Rural < 5000 90-140 Vila 5.000 – 10.000 100 – 160 Pequena Localidade 10.000 – 50.000 110 – 180 Cidade média 50.000 – 250.000 120 – 220 Cidade grande > 250.000 150 - 300
Fonte: Adaptado CETESB(1977;1978) por Von Sperling(1976)
Quadro 15 - Vazões Específicas médias de algumas indústrias Ramo Tipo Unidade Consumo de água por unidade (m3/unid)
Matadouro 1 boi 0,3 a 0,4 Alimentícia Laticínio 1000L
leite 2 - 10
Fonte: Adaptado CETESB(1976) por Von Sperling (1976)
46
4.4.2.3. Oxigênio dissolvido no rio, a montante do lançamento (ODe)
O teor de oxigênio dissolvido em um curso d’água, a montante do lançamento representa a
atividade da bacia até este ponto de estudo. Caso não se tenha possibilidade de executar
análise de campo, pode-se estimar a concentração de oxigênio dissolvido em função do grau
de poluição aproximado do curso d’água. Rios com baixo índices de poluição adota-se, por
segurança, 70% a 90% do valor de saturação de oxigênio, nas condições de temperatura e
pressão locais. Caso o rio apresente índices de poluição maiores, deve-se buscar dados
amostrais, pois neste caso os valores podem ser bem mais baixos que os citados
anteriormente.
4.4.2.4. Oxigênio dissolvido no esgoto (ODe)
Os esgotos orgânicos de origem doméstica ou industrial contêm grandes quantidades de
matéria biodegradável, o que provoca um consumo alto de oxigênio pelos microorganismos
decompositores, podendo assim considerar-se que os esgotos brutos, esgotos com tratamento
primário ou anaeróbico, apresentam oxigênio dissolvido nulo, de forma geral.
4.4.2.5. DBO5 no rio, a montante do lançamento (DBOr)
É função dos lançamentos ao longo do percursos até o ponto escolhido. Klein citado por Von
Sperling (1996) propõe, na ausência de dados específicos, as concentrações típicas constantes
do Quadro 16.
Quadro 16 - Valores de DBO5 em função das características do curso d’água
Condições do Rio DBO5 do rio (mg/l)
Bastante Limpo 1 Limpo 2 Razoavelmente Limpo 3
Duvidoso 5 Ruim > 10
Fonte: Klein citado por Von Sperling (1996)
47
4.4.2.6. DBO5 do esgoto (DBOe)
O Quadro 17 apresenta características dos esgotos domésticos quanto a demanda bioquímica
de oxigênio.
Quadro 17 - Características químicas dos esgotos domésticos brutos
Parâmetro Contribuição per capita (g/hab.d)
Concentração
Matéria Orgânica Faixa Típico Unidade Faixa Típico Determinação
indireta DBO5 40-60 50 mg/l 200-500 350 DBOÚLTIMA 60-90 75 mg/l 350-600 500
Fonte: (Arceivala,1981) (Von Sperling, 1996)
O Quadro 18 apresenta características dos esgotos industrias quanto a demanda bioquímica
de oxigênio.
Quadro 18 - Características das águas residuárias indústrias
Ramo Tipo Unidade Carga Específica de DBO (Kg/unid)
Concentração de DBO (mg/l)
4.4.2.7. Coeficiente de desoxigenação (K1)
O coeficiente K1 mede a velocidade da reação de oxidação da matéria orgânica ou a atividade
dos microorganismos aeróbicos presentes na água, abaixo no Quadro 19, apresenta valores
típicos de K1.
Quadro 19 - Valores típicos de K1 Origem K1(dia-1) 200C K1(dia-1) 260C Água residuária concentrada 0,35 – 0,45 0,46 – 0,59 Água residuária baixa concentração 0,30 – 0,40 0,40 – 0,53 Efluente primário 0,30 – 0,40 0,40 – 0,53 Efluente Secundário 0,12 – 0,24 0,16 – 0,32 Rios com águas limpas 0,09 – 0,21 0,12 – 0,28 Águas para abastecimento público < 0,12 < 0,16
Fonte: Adaptado de fair et all, 1973; Arceivala, 1981
Matadouro 1 boi 4 – 10 500 – 4000 Alimentícia Laticínio 1000L
leite 5 - 40 15.000 – 20.000
Fonte:Adaptado CETESB (1976) por Von Sperling (1976)
48
4.4.2.8. Coeficiente de reaeração (K2)
O coeficiente K2 está relacionado com a velocidade de oxigenação da água através da
dissolução do oxigênio atmosférico, o Quadro 20 apresenta valores típicos de K2, baseados
em profundidade.
Quadro 20 - Valores típicos de K2 (base e, 200C)
K2 (dia-1) Corpo d’água Profundo Raso
Pequenas Lagoas 0,12 0,23 Rios vagarosos, grandes lagos 0,23 0,37 Grandes rios com baixa velocidade 0,37 0,46 Grandes rios com velocidade normal 0,46 0,69 Rios rápidos 0,69 1,15 Corredeiras e quedas d’água > 1,15 > 1,61
Fonte: Fair et al (1973), Arceivala, (1981) citado por Von Sperling, (1996)
O coeficiente K2 está relacionado com a velocidade de oxigenação da água através da
dissolução do oxigênio atmosférico, o Quadro 21 apresenta valores típicos de K2 baseados
em dados hidráulicos.
Quadro 21 - Valores do coeficiente K2 segundo modelos baseados em dados hidráulicos (base e) 200C
Pesquisador Fórmula Faixa de aplicação 3,73 . v0,5 H-1,5 O’Connor e Dobbins 0,6m ≤ H < 4,0m
0,05m/s ≤ v < 0,8 m/s 5,0 v0,97 H-1,67 Churchill et al 0,6m ≤ H < 4,0m
0,8m/s ≤ v < 1,5 m/s 5,3 v0,67 H-1,85 Owens et al 0,1m ≤ H < 0,6m
0,05m/s ≤ v < 1,5 m/s Fonte: Citados por Von Sperling (1996)
4.4.2.9. Velocidade do curso d’água (v)
A velocidade do curso d’água pode ser estimada através de diversos métodos como medição
direta, obtenção de dados em estações fluviométricas, utilização de fórmulas hidráulicas para
canais ou correlação com a vazão.
A velocidade é uma característica física que influencia no coeficiente de reaeração. Uma
velocidade elevada, eleva o valor de K2 por outro lado uma baixa velocidade levará a um
baixo K2.
49
4.4.2.10. Tempo de percurso (t)
O modelo adota o regime hidráulico de pistão, onde o tempo de percuso teórico que uma
partícula gasta para percorrer determinado trecho é função unicamente da velocidade e da
distância a ser vencida assim:
d
Onde:
t = tempo de percurso (dia) d= distância percorrida (m) v = velocidade do curso d’água (m/s) 86400 = número de segundos por dia ( s/d)
4.4.2.11. Concentração de saturação de OD (Cs)
O Quadro 22 apresenta a concentração de saturação de oxigênio na água limpa para
diferentes temperaturas em altitudes menores que 500 m. Conforme pode ser observado Cs
diminui com o aumento da temperatura.
4.4.2.12. Oxigênio dissolvido mínimo permissível (ODmin)
A legislação estabelece os valores constantes do Quadro 23 para as diversas classes.
t = v . 86400
Quadro 22 - Concentração de Saturação de oxigênio (mg/l)
Temperatura Cs para Altitudes < 500m 25 8,4 26 8,2 27 8,1 28 7,9 29 7,8 30 7,6
Fonte: von Sperling, (1996)
Quadro 23 - Teores mínimos permissíveis de OD Resolução Conama n0 20, 18/06/86
Classe OD mínimo (mg/l) Especial -
1 6,0 2 5,0 3 4,0 4 2,0
(Equação 22)
50
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. ANÁLISE DA QUALIDADE DA ÁGUA
5.1.1. POTENCIAL HIDROGENIÔNICO
O pH varia de 6 a 9,4 nos diversos pontos de coleta, ao longo dos diversos meses do ano. A
análise de variância mostra que não existe diferença significativa entre as medições do pH
entre os diversos pontos de coleta (F(7,80) = 1,2894; p = 0,2662), mas sim nos diversos meses
do ano (F(10,77) = 14,4341; p ∼ 0,0000). A Figura 16 ilustra a variação sazonal do pH. Nele
pode ser observado que o mês com maior pH é o mês de junho, quando o pH atinge a média
de 8,8, distinguindo-se claramente dos outros meses. Os meses com menor pH foram outubro,
setembro, abril e julho.
5,5
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
9,5
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
pH
pH - 1Ph - 2pH - 3pH - 4pH - 5pH - 6pH - 7pH - 8Média
Figura 16 - Variação sazonal do potencial hidrogeniônico (pH)
Com um intervalo de confiança para a média de 95%, o pH se manteve em todos os pontos
amostrados ao longo do período de observação entre 6,97 e 8,50, Figura 17. Não pode-se
dizer pois que este curso d’água apresente caracter ácido, pelo contrario apresenta-se de
neutro a básico.
51
Mantendo-se dentro dos padrões de qualidade para os corpos d’água das diversas classes,
segundo resolução CONAMA n0 20, 18/06/86.
6
6,5
7
7,5
8
8,5
9
1 2 3 4 5 6 7 8
Pontos de Coleta
pH
Limite SuperiorMédiaLimite Inferior
Fonte: Dados da pesquisa Figura 17 - Variação do Potencial Hidrogeniônico (pH) médio
Segundo Maier (1987), os pHs dos rios brasileiros têm tendência de neutro a ácido. Alguns
rios da Amazônia brasileira possuem pHs próximos de 3, valor muito baixo para suportar
diversas formas de vida. Rios que cortam áreas pantanosas também têm águas com pH muito
baixo, devido à presença de matéria orgânica em decomposição. Rios de mangue estão
incluídos nesta categoria. Os dados obtidos para o Rio Cachoeira não encontra-se pois nestas
categorias, mas segundo Esteves (1998), a grande maioria dos corpos d’água continentais tem
pH variando entre 6 e 8; no entanto pode-se encontrar ambientes mais ácidos ou mais
alcalinos. No Brasil os de pH mais alto, são encontrados, geralmente, em região com balanço
hídrico negativo (onde a precipitação é menor do que a evaporação); em regiões em que os
ecossistemas aquáticos são, em diferentes graus de intensidade, influenciados pelo mar
(recebem grandes contribuições de carbonatos e bicarbonatos), e em regiões cársticas (regiões
ricas em cálcio).
52
No Rio Cachoeira pode estar ocorrendo as três condições citadas, influência marinha próximo
à desembocadura, no ponto 8, os valores altos do mês de junho podem ser explicados pela
baixa precipitação segundo relatório HIGESA em Bahia (1997) e segundo Richter (1991),
para a faixa de pH 9,4-8,3 podem estar presentes na água os seguintes tipos de alcalinidade
Carbonatos e bicarbonatos, o que pode ser confirmado nas análise da EMASA que indicam
dureza moderada .
5.1.2. CONDUTIVIDADE
A análise dos dados mostram que o ponto 8, tem um comportamento diferenciado dos outros
pontos (F(7,78) = 4,4856; p = 0,0003), ver Figura 18. Observa-se, ainda que os altos valores
encontrados na condutividade no ponto de coleta 8 ocorre nos meses de janeiro, fevereiro e
março.
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
Con
dutiv
idad
e (m
icro
nS/c
m)
COND-1COND-2COND-3COND-4COND-5COND-6COND-7COND-8Média
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 18 - Variação sazonal da condutividade nos oito pontos de coleta
53
Utilizando esses dados, não se verifica diferença significativa entre os meses do ano
(F(10,75) = 1,0579; p = 0,4052). Contudo, se o ponto de coleta 8 for eliminado da análise,
observa-se que os meses de janeiro e fevereiro diferem claramente dos outros (F(10,66) =
15,5065; p ~ 0,0000), conforme ilustração da Figura 19.
0,000
0,200
0,400
0,600
0,800
1,000
1,200
1,400
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
Con
dutiv
idad
e (m
icro
nS/c
m) COND-1
COND-2COND-3COND-4COND-5COND-6COND-7Média
Figura 19 - Variação sazonal da condutividade nos sete pontos de coleta
De acordo com Porto et al (1991) a condutividade das águas superficiais é bastante variada,
podendo ser baixa, em valores como 50 μS/cm, em locais onde a precipitação é pobre em
solutos iônicos e a litologia local é formada por rochas resistentes ao intemperismo, até
valores de 50.000 μS/cm, que é a condutividade da água do mar. Os valores encontrados
então na faixa de 200 μS/cm a 1.400 μS/cm nos pontos de 1 a 7, caracterizando a presença de
quantidade significativa de íons, afastando-se das condições extremas indicadas
anteriormente. Por outro lado confirma-se a influência marinha no ponto 8, mais próximo da
desembocadura quando encontrou-se valores de até 19.000 μS/cm, valor mais próximo da
condição extrema da água do mar.
A diferença apresentada, no comportamento da condutividade nos meses de janeiro e
fevereiro, pode ser explicada através da temperatura, pois segundo Hem, citado por Porto et al
(1991), mantendo-se constante a concentração iônica, uma alteração na temperatura do
sistema, implica no aumento da condutividade, e estes meses apresentam as maiores
temperaturas.
54
5.1.3. TEMPERATURA DO CORPO D’ÁGUA
A temperatura do rio a uma profundidade entre 30 cm e 40 cm da superfície da lâmina
d’água, em todo o percurso variou de 21,9 até 33,8, sendo que essas variações extremas
ocorreram no ponto 8. A análise de variância acusa que não existe diferença significativa
entre as médias dos diversos pontos de coleta (F(7,80) = 0,0671; p = 0,9995), porém acusa
diferença significativa entre as médias dos diversos meses (F(10,77) = 66,2142; p ∼ 0,0000),
conforme ilustração da Figura 20.
20
22
24
26
28
30
32
34
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
Tem
pera
tura
(ºC
)
TRIO-1
TRIO-2
TRIO-3
TRIO-4
TRIO-5
TRIO-6
TRIO-7
TRIO-8
Média
Figura 20 - Variação sazonal da temperatura do corpo d’água
Uma análise mais detalhada das diferenças de média mostra vários grupos de meses com
temperaturas médias similares, dentre os quais se destacam os meses com temperaturas mais
altas que são janeiro, fevereiro e março e, os meses com temperaturas mais baixas junho e
outubro.
55
5.1.4 . TEMPERATURA DO AR
A temperatura do ar, ao longo do percurso do rio variou de 21,9 até 39, seguindo o mesmo
padrão da temperatura do corpo d’água, não existe diferença significativa entre as médias dos
diversos pontos de coletas (F(7,74) = 0,1186; p = 0,9969), e sim entre as médias dos diferentes
meses (F(10,71) = 35,6714; p = 0,0000), ver Figura 21.
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
Tem
pera
tura
(ºC
)
TAR-1TAR-2TAR-3TAR-4TAR-5TAR-6TAR-7TAR-8Média
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 21 - Variação sazonal da temperatura do corpo d’água
A análise da diferença de médias mostra que janeiro é o mês mais quente, seguido de agosto,
março e fevereiro. Já os meses com temperaturas mais baixas são julho, junho, outubro,
setembro e abril.
56
5.1.4. OXIGÊNIO DISSOLVIDO
O oxigênio dissolvido, ao longo do percurso do rio, variou de 0,40 até 12,20 mg/l. A análise
de variância entre os diversos pontos de coleta mostra que não existe diferença entre as
médias desses pontos (F(7,80) = 0,8747; p = 0,5303).
Quanto ao perfil sazonal do oxigênio dissolvido, observa-se na Figura 22 que existe uma
tendência decrescente de janeiro até setembro, recuperando-se levemente no mês de outubro,
caindo novamente no mês de novembro. Essa variação é significativa (F(10,77) = 21,1627; p ∼
0,0000), sendo os meses de janeiro a maio mostram níveis mais altos, do que os meses de
julho a novembro.
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
OD
(mg/
l)
OD-1OD-2OD-3OD-4OD-5OD-6OD-7OD-8Média
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 22 - Variação sazonal do oxigênio dissolvido
Pode ser observado na Figura 23, a variação média do oxigênio dissolvido (OD), ao longo dos
pontos , e valores superiores e inferiores dentro de um intervalo de confiança de 95%.
57
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 23 - Variação do OD médio nos pontos de coleta
Considerando apenas os valores médios de oxigênio dissolvido e a resolução CONAMA n0 20
de 18/06/86 tem-se a classificação constante da Tabela 01.
A mudança da Classe 2 para a Classe 3, explica-se pela presença de esgotos domésticos da
cidade de Itabuna, despejo industrial da Coograp e do matadouro de Ferradas.
Tabela 01 - OD médio e Classe
Pontos Valor OD médio(mg/l(
Classe
1 6.17 1
2 5,53
3 4,99
4 5,60
7 5,14
2
5 3,56
6 4,33
8 4,29
3
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 2 3 4 5 6 7 8
Pontos de Coleta
OD
(mg/
l)
Limite SuperiorMédiaLimite Inferior
58
5.1.5. DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO
A demanda bioquímica de oxigênio, ao longo do percurso do rio, variou de 1 até 18,50. A
análise de variância mostrou que não existe diferença significativa entre as médias dos pontos
de coleta (F(7,82) = 1,6256; p = 0,1397) e sim diferença significativa entre os meses do anos
(F(11,78) = 3,4749; p = 0,0006), embora apenas o mês de janeiro mostrou maior nível de DBO.
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
DEZEMBRO
DB
O (m
g/l)
DBO-1DBO-2DBO-3DBO-4DBO-5DBO-6DBO-7DBO-8Média
Fonte: Dados da Pesquisa
Figura 24 - Variação sazonal da demanda bioquímica de oxigênio
Entretanto, observa-se que a presença de valores extremos não permitiu encontrar diferença
significativa entre as médias dos pontos de coleta, para corrigir essas distorções foi utilizado o
59
posto (rank) dos valores do DBO1. A análise variância dos postos (rank) do DBO mostrou a
existência de diferença significativa entre os pontos de coleta ao nível de 5% de significância
(F(7,82) = 2,1696; p = 0,0453), onde se observa que os postos 5 e 6 mostram maiores níveis
quando comparados aos outros pontos de coleta.
A Figura 25 ilustra a distribuição dos postos (rank) dos valores do DBO, nele pode se
observar que a influência dos valores extremos fica contornada..
1211121112111110N =
ESTACAO
87654321
RANK of DBO
100
80
60
40
20
0
-20
Figura 25 - Diagrama da caixa2 dos postos (rank) dos valores da DBO no pontos de coleta
A Figura 26 ilustra a média e o intervalo de confiança para a estimativa do nível médio da
DBO em cada ponto de coleta
1 Neste caso podia ter se utilizado o teste de Kruskall Wallis que é uma ANOVA que trabalha com os postos dos valores da variável, todavia esse teste não fornece opção dos testes de comparações múltiplas, por essa razão optou-se por aplicar ANOVA diretamente aos postos dos valores da variável. 2 diagrama da caixa (boxplot) é formado por uma “caixa” limitada pelos percentis 25 (borda inferior), 75 (borda superior) e um traço interno que simboliza a mediana. A caixa contém 50% dos dados, ficando O 25% abaixo e 25% acima das bordas da caixa. As duas linhas externas da caixa limitam o mais baixo e o mais alto valor a partir dos quais se encontram os “outliers”, que são todos aqueles valores maiores que 1,5 vezes o comprimento da caixa, simbolizado por um asterisco e os valores “extremos” que são todos aqueles valores maiores que 3 vezes o comprimento da caixa, simbolizado por uma circunferência.
60
D em a n da B ioqu ím ica de O xig ên io
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1 2 3 4 5 6 7 8
P o n to s d e C o le ta
DB
O (m
g/L)
L im ite S uperio rM éd iaL im ite In fe rio r
Figura 26 - Intervalo de confiança de 95% para a estimativa da DBO média .
Considerando apenas os valores médios da demanda bioquímica de oxigênio (DBO) e a
resolução CONAMA n0 20 de 18/06/86 tem-se a classificação constante da Tabela 02.
Tabela 02 - DBO médio e Classe
Pontos Valor OD médio Classe
1
4,81
2 2 3,22
3 3,23
4 4,34
5 5,13
3 6 6,03
7 2,97
8 1 2,96
Fonte: Dados da Pesquisa
61
O Ponto 1, na análise de OD foi classificado como classe 1 e agora como classe 2, este ponto
de coleta apresenta bastante aeração, em virtude da pequena ponte da estiva, por outro lado,
há uma pequena vila, que faz uso intensivo deste trecho inclusive com criação de animais, ao
longo das margens, aumentando pontualmente a carga orgânica.
Quanto ao ponto 8 sabe-se da maior concentração de cloretos, em função da influência da
maré, que termina baixando a concentração do oxigênio dissolvido, por outro lado é um dos
pontos de maior profundidade do rio Cachoeira, o que permite uma maior diluição da carga
orgânica.
O ponto 7, apresenta baixa demanda de oxigênio, assim há uma reduzida quantidade de
matéria orgânica biodegradável, o que nos levar a concluir que o processo de autodepuração
foi eficiente no trecho 6-7.
5.1.6. FÓSFATO TOTAL
O fósforo total, ao longo do percurso do rio, variou de 0 a 0,64 mgP/l, havendo diferença
significativa entre as médias dos postos de coleta (F(7,88) = 5,6642; p ∼ 0,0000), onde o posto 6
e, em menor grau o posto 7, mostram maiores níveis de fósforo total. Observa-se, também,
diferença significativa entre os diferentes meses dos anos (F(11,84) = 2,9163; p = 0,0026),
embora apenas o mês de maio se destaca com maior nível de fosfato, conforme Figura 27.
A resolução CONAMA n0 20 estabelece 0,025 mgP/l para o Fosfato Total como padrão para
corpos d’água nas classe 1, 2 e 3.
A análise da Figura 28, mostra que mesmo considerando o limite inferior do intervalo de
confiança para a média de 95%, os valores estão acima do permitido. Esta variação está
coerente com dados anteriores, pois se sua presença associa-se a despejos orgânicos, há de se
esperar que no pontos 5, e 6 haja uma maior concentração desta espécie, pois nestes trechos
há o impacto de efluentes industriais e domésticos, estes contendo detergentes.
62
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
DEZEMBRO
Fósf
oro
tota
l (m
g/l)
P-1
P-2
P-3
P-4
P-5
P-6
P-7
P-8
Média
Fonte: Dados da pesquisa Figura 27 - Variação sazonal do fosfato
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
P-1 P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7 P-8
Pontos de Coleta
P to
tal (
mg/
l)
Limite SuperiorMédiaLimite Inferior
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 28 - Variação do fósforo total num intervalo de confiança 95%
63
Segundo Porto et al (1991), o Rio Cachoeira é um ecossistema de alta produtividade pois a
concentração de fosfato é superior a 0,030 mg/l.
Segundo Sperling (1996), concentração de fósforo total acima de 0,05 mg/l pode ser utilizado
como indicativo aproximado de estado eutrófico de um lago. Embora o estudo atual seja de
um rio, faz-se um paralelo face às observações ocorridas em m 1996, quando a Bacia do Rio
Cachoeira, apresentava todos os problemas da eutrofização; crescimento excessivo da
vegetação, lâmina d’água coberta por macrófitas, em trechos como na cidade de Itabuna,
condições anaeróbicas no fundo do corpo d’água, presença de mosquitos, murissocas,
mortandade de peixes, odores féticos da produção da ácido sulfídrico, inclusive teve
ameaçada a estrutura de uma das pontes, o que exigiu a retirada mecânica das plantas.
5.1.7. RESÍDUO TOTAL
O resíduo total varia de 109 a 4661 mg/l. A análise variância mostra que existe diferença
significativa entre as médias dos pontos de coletas ( F(7,80) = 2,8500; p = 0,0105), onde o
posto 8 se distingue claramente dos outros postos, devido aos altos valores encontrados nos
meses de janeiro e fevereiro e, em menor grau, no mês de outubro. Já a análise de variância
das médias entre os meses mostra que não existe diferença significativa entre eles (F(10,77) =
1,2966; p = 0,2475) conforme Figura 29.
Ao se retirar o posto 8 da análise de variância, não se observa diferença entre os sete pontos
restantes, mas observa-se diferença significativa entre meses, onde o mês de outubro mostra
maior nível de resíduo.
A portaria n0 36, 10/01/90, Ministério da Saúde, que determina o Padrão de potabilidade da
água destinada ao consumo humano, determina uma concentração de até 1000 mg/l de
sólidos totais dissolvidos, em componentes que afetam a qualidade organoléptica.
64
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
JANEIR
O
FEVEREIRO
MARÇOABRIL
MAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
NOVEMBRO
DEZEMBRO
RT-1
RT-2
RT-3
RT-4
RT-5
RT-6
RT-7
RT-8
Média
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 29 - Variação sazonal do resíduo total
Analisando Figura 30, nota-se que mesmo considerando o limite máximo com índice de
confiança de 95% , as águas deste corpo d’água apresentam valores inferiores ao estipulado
pelo ministério da saúde, sendo pois, quanto a este requisito potável.
0
200
400
600
800
1000
1200
RT-1 RT-2 RT-3 RT-4 RT-5 RT-6 RT-7 RT-8
Pontos de Coleta
Res
íduo
Tot
al (m
g/l)
Lim ite SuperiorMédiaLim ite Inferior
Fonte: Dados da pesquisa Figura 30 - Variação do Resíduo Total
65
A resolução CONAMA n0 20 de 18/06,86, estabelece 500 mg/l para sólidos dissolvidos totais
como padrão para corpos d’água nas classe 1, 2 e 3. Apenas o ponto 8 apresenta como média
560,12 mg/l colocando-o fora do padrão, mas justifica-se pela influência das águas não
continentais.
5.1.8. COLIFORMES TOTAL E FECAL
Os coliformes totais variam de 230 a 240.000 Coli/100ml. A análise de variância entre os
postos de coletas mostra que não existe diferença significativa entre as médias de coliformes
totais (F(7,63) = 1,8565; p = 0,0920) e diferença significativa entre meses (F(8,62) = 4,0415; p =
0,0006), sendo o mês de junho o que apresenta maior nível deste, como pode ser apreciado no
Figura 31.
0
50000
100000
150000
200000
250000
300000
JANEIR
O
FEVEREIRO
ABRILMAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
CT
(col
i/100
ml)
CT-1
CT-2
CT-3
CT-4
CT-5
CT-6
CT-7
CT-8
Média
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 31 - Variação sazonal do coliforme total
66
Os coliformes fecais variam de 40 a 160.000 Coli/ml. Não se observa diferença significativa
entre as médias dos coliformes fecais (F(7,63) = 1,6100; p = 0,1490) e diferença significativa
entre meses (F(8,62) = 4,3962; p = 0,0003), sendo o mês de agosto difere significativamente
dos outros meses, mostrando níveis altos, conforme Figura 32.
0
20000
40000
60000
80000
100000
120000
140000
160000
180000
JANEIR
O
FEVEREIRO
ABRILMAIO
JUNHO
JULH
O
AGÔSTO
SETEMBRO
OUTUBRO
CF
(Col
i/100
ml)
CF-1
CF-2
CF-3
CF-4
CF-5
CF-6
CF-7
CF-8
Média
Fonte: Dados da pesquisa
Figura 32 - Variação sazonal do coliforme total
Considerando apenas os valores médios e a resolução CONAMA n0 20, de 18/06/86, a
classificação do corpo d’água, pede ser vista na Tabela 03,
Tabela 03 - Índice de Coliforme e Classe
Pontos Coleta 1 2 3 4 5 6 7 8
Coliforme
Fecal Classe
4 3 3 3 4 4 4 3
Coliforme
Total Classe
4 3 4 3 4 4 3 4
67
O ponto 5, depois de Ferradas, trecho receptor de vários esgotos, inclusive o de Itabuna,
destaca-se com valores altíssimos, caracterizando um forte impacto. Nos pontos
subsequentes, há um decréscimo, mas todo o trecho permanece na classe 4.
A partir do ponto 5 até o ponto 8, é o trecho que compreende o perímetro urbano de Itabuna,
Salobrinho e Banco da Vitória, sendo comum a presença de banhista, lavadeiras e pescadores,
é pois, uma exposição perigosa, pois trata-se de um espaço com altos índices de contaminação
por organismos intestinais patogênicos, como pode ser melhor visualizado no Figura 33.
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
1 2 3 4 5 6 7 8
Pontos de Coleta
Col
i/100
ml
Média CFMédia CT
Fonte: Dados da pesquisa Figura 33 - Variação Coliformes Fecal e Total
68
5.2. A RELAÇÃO ENTRE OS PARÂMETROS 5.2.1. ANÁLISE DE CORRELAÇÃO
A tabela 04 mostra a relação entre as variáveis aqui estudadas, medidas através do coeficiente
de correlação de Pearson3, onde as células sombreadas são significativas ao nível de 5%.
Tabela 04 - Matriz de correlação de Pearson entre as variáveis4 Parâ-
metros PH Cond DO Trio Tar DBO P RT CT CF
PH 1
Cond 0,0089
(0,935)
1
DO 0,4419
(0,000)
0,0299
(0,785)
1
Trio 0,3408
(0,001)
0,3441
(0,001)
0,6063
(0,000)
1
Tar 0,3005
(0,006)
0,2596
(0,020)
0,5221
(0,000)
0,8255
(0,000)
1
DBO 0,2252
(0,039)
-0,0124
(0,912)
0,2813
(0,010)
0,4683
(0,000)
0,4012
(0,000)
1
P -0,0291
(0,788)
-0,0310
(0,777)
0,2148
(0,044)
0,0297
(0,784)
0,0477
(0,670)
0,2539
(0,016)
1
RT 0,1522
(0,178)
0,9051
(0,000)
0,2240
(0,046)
0,3683
(0,001)
0,3006
(0,009)
0,1226
(0,272)
-0,0581
(0,591)
1
CT 0,2694
(0,023)
-0,0380
(0,756)
-0,2116
(0,077)
-0,3210
(0,006)
-0,1415
(0,239)
-0,1397
(0,259)
-0,0609
(0,614)
-0,0570
(0,637)
1
CF -0,1410
(0,241)
-0,0417
(0,734)
-0,2035
(0,089)
-0,0632
(0,601)
0,1900
(0,113)
-0,0077
(0,951)
-0,0129
(0,915)
-0,0438
(0,717)
0,4944
(0,000)
1
Fonte: Dados da pesquisa
3 O coeficiente de correlação de Pearson (r) toma valores entre menos um e um, sendo que valores próximos a unidade denotam uma correlação alta, ou seja, quando uma variável muda a outra é influenciada diretamente (+1) ou inversamente (-1). Valores próximos de zero denotam a não existência de relação entre essas variáveis ou uma relação não linear. 4 Os valores entre parêntesis denotam o nível de significância da amostra)
69
Analisando a Tabela 04 pode-se concluir que as diversas variáveis se relacionam entre si, por
exemplo a Demanda de Oxigênio Dissolvido -DBO se correlaciona com o pH, Oxigênio
dissolvido, temperatura do rio, temperatura do ar e fósforo total.
Contudo, pode-se questionar a utilização do coeficiente de correlação de Pearson, uma vez
que a maioria das variáveis não seguem uma distribuição normal e que em vários casos existe
a presença de valores extremos, embora o número de medições das variáveis é superior a 80,
número bastante razoável para garantir uma boa estimativa do coeficiente de correlação de
Pearson.
Por essas razões, foi calculado, também, o coeficiente de correlação de Spearman, que ao
invés de trabalhar com os valores originais das variáveis, trabalha com seus postos (número
de ordem daquele valor), eliminando a influência dos valores extremos. A Tabela 05 mostra
esses resultados.
Tabela 05 - Matriz de correlação (Spearman) entre as variáveis Variáv
eis PH Cond DO Trio Tar DBO P RT CT CF
pH 1
Cond 0,3838
(0,000)
1
DO 0,4534
(0,000)
0,4655
(0,000)
1
Trio 0,3206
(0,000)
0,5876
(0,000)
0,5231
(0,000)
1
Tar 0,3360
(0,002)
0,5396
(0,000)
0,4493
(0,000)
0,8145
(0,000)
1
DBO 0,1772
(0,107)
0,2934
(0,007)
0,1641
(0,136)
0,5393
(0,000)
0,4369
(0,000)
1
P -0,0751
(0,487)
0,0837
(0,443)
0,1831
(0,088)
-0,0515
(0,634)
-0,0268
(0,811)
-0,1351
(0,204)
1
RT 0,3582
(0,001)
0,5246
(0,000)
0,2736
(0,014)
0,5172
(0,000)
0,3616
(0,002)
0,3362
(0,002)
-0,0320
(0,767)
1
CT 0,0821
(0,496)
-0,0578
(0,637)
-0,1464
(0,223)
-0,3284
(0,005)
-0,2037
(0,088)
-0,2637
(0,031)
0,2568
(0,031)
0,0458
(0,705)
1
CF -0,0449
(0,710)
0,0198
(0,872)
-0,0732
(0,544)
-0,0344
(0,776)
0,1540
(0,200)
-0,1054
(0,396)
0,2756
(0,020)
0,0911
(0,450)
0,7533
(0,000)
1
70
Comparando os resultados de ambos coeficientes, Pearson e Spearman, observa-se que muitas
variáveis continuam a se correlacionar, outras que não tinham um coeficiente de correlação de
Pearson significativo, o tem com Spearman, como as correlações entre o Ph e a condutividade
e os resíduos totais; a condutividade e o oxigênio dissolvido e a demanda bioquímica de
oxigênio; a demanda de oxigênio dissolvido com o resíduo total e coliforme total e, fósforo
total com coliforme total e coliforme fecal. Enquanto que, algumas correlações detectadas
pelo coeficiente de Pearson, não são detectadas com o de Spearman, como o caso das
correlações entre o oxigênio dissolvido e o pH, o oxigênio dissolvido e fósforo total, a
correlação entre coliforme total e pH e o fósforo e Oxigênio dissolvido.
Essas divergências, como foi assinalado, devem-se a interferência dos valores extremos. O
impacto disso será sentido na análise regressão a ser utilizada na busca de modelos que
descrevam as relações entre as variáveis, uma vez que essa está baseado na correlação de
Pearson.
Uma forma de corrigir essa provável distorção é a transformação das variáveis a seus postos e
aplicar novamente a análise de regressão, o que será feito mais adiante.
5.2.2 A DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (DBO)
EM FUNÇÃO DAS OUTRAS VARIÁVEIS
Como pode ser observado a DBO tem correlação mais alta com a temperatura do rio, do ar e,
em menor grau, com o fósforo. Observa-se que a temperatura do rio e do ar estão fortemente
correlacionadas (r = 0,8255). A Figura 34 ilustra a relação entre o DBO e a temperatura do
rio, diferenciados pelos meses e postos de coleta.
Na Figura 34 observa-se a presença de dois pontos extremos e influentes, ocorridos nos meses
de fevereiro e março, nos postos 1 e 6, que demandam as maiores quantidades bioquímicas de
oxigênio, com temperaturas altas.
71
Uma análise visual da DBO indica que o mês de janeiro mostra as temperaturas do rio mais
altas e a DBO acima de 3 até quase 11, enquanto que o mês de março apesar de ter também as
temperaturas mais altas, a DBO varia de 2 até 6, ocorrendo um valor extremo, no posto 1, que
atinge um valor próximo a 19.
MêsN
O
S
A
J
J
M
A
M
F
J
88
8
88
8 88 8
8
8
7
7
77
7 77
77
76
6 6
666 6
6
6
6
6
55
5 55 55
5
5
5
4
44 44
4
4
4 4
4
4
3
3
333
33
333
2
2
2
22 2 22
222
1
11
11
11
1
11
Temperatura do Rio (ºC)
3432302826242220
DBO mg/l
20
10
0
Fonte: Dados da pesquisa Figura 34 - Relação entre o DBO e a temperatura do rio
O mês de menor demanda de DBO é o de julho, cuja demanda varia de 2 a 3, sendo que a
temperatura é uma das mais baixas do ano. O mês de agosto, também mostra menores DBO,
embora a temperatura do rio não seja tão baixa, quanto a do mês de julho.
Uma outra característica que pode ser apreciada neste gráfico, é que o ponto de coleta 8
apresenta menor DBO
Na busca de modelos que descrevam o comportamento da Demanda Bioquímica de Oxigênio
dissolvido em função das outras aqui levantadas, foi utilizado o modelo de regressão linear,
stepwise5. Segundo essa técnica o modelo de regressão ajustado é:
DBO = -11,30 + 0,52* TRIO + 10,11*P
72
Onde:
DBO = Demanda Bioquímica de oxigênio (mg/l)
TRIO = Temperatura do Rio (0C)
P = Fósforo (mg/l)
Modelo altamente significativo (F(2,62) = 28,05135; p ∼ 0,0000), sendo que todos os
coeficientes estimados também são altamente significativos (ao nível de significância de 1%),
com um coeficiente de determinação ( R2) de 47,5%. Isso significa que, aproximadamente,
47,5% da variação da DBO fica explicada pela variação da temperatura do rio (que contribui
sozinho com 34,2%) e o fósforo (que contribui com 13,3%).
O modelo indica que por cada grau (ºC) que a temperatura do rio aumenta, a DBO aumenta
em 0,52 (mg/l) e por cada unidade a mais de fósforo a DBO aumenta em 10,11 (mg/l).
A análise de regressão aplicado aos postos das variáveis, mostra a permanência do modelo,
porém sem nenhum ganho adicional para o poder explicativo do modelo, logo foi descartado.
5.2.3. OXIGÊNIO DISSOLVIDO EM FUNÇÃO DAS OUTRAS VARIÁVEIS
O OD tem correlação mais alta com a temperatura do rio, do ar, do DBO, P e RT. O OD se
correlaciona com os coliforme totais e fecais, apenas ao nível de significância de 10%. A
Figura 35 ilustra a relação entre o OD e a temperatura do rio, diferenciados pelos meses e
postos de coleta.
O OD dos meses de verão - janeiro, fevereiro e março -, quando a temperatura do rio são as
mais altas mostram maiores níveis de OD, acima de seis unidades, com exceção dos das
leituras do mês de março, nos pontos de coleta 8 e 5. O mês de setembro é o que mostra os
menores níveis de OD, sendo que a temperatura do rio varia de 23 a 27 ºC.
A aplicação do modelo de regressão stepwise fornece o seguinte modelo:
5 Esse modelo de regressão leva em consideração a correlação entre as variáveis, sendo que a primeira a entrar é aquela de maior correlação, as outras entram ou saem segundo a correlação da variável, retirando a influência da variável já considerada no modelo.
73
OD = -17,76 + 0,66* TRIO + 0,76*pH
Onde:
OD = Oxigênio Dissolvido (mg/l)
TRIO = Temperatura do Rio (0C)
PH = Potencial Hidrogeniônico
Modelo altamente significativo (F(2,62) = 48,53832; p = 0,0000), sendo que todos os
coeficientes estimados também são altamente significativos (ao nível de significância de 5%),
com um coeficiente de determinação ( R2) de 61,0%. Isso significa que, aproximadamente,
61% da variação do OD fica explicado pela variação da temperatura do rio (que contribui
sozinho com 58,5%) e o pH (que contribui com apenas 2,5%).
O modelo indica que por cada grau (ºC) que a temperatura do rio aumenta, o OD aumenta em
0,66 unidades, já o impacto de pH é por cada unidade de pH a mais, o OD aumenta em 0,76
unidades. Observa-se que o pH contribui muito pouco neste modelo.
Fonte: Dados da pesquisa
MêsN
O
S
A
J
J
M
A
M
F
J
88
88
8 8
88
8
8
8
7
7
7
77 7
7
7
777
66
6
6
6 6
66
6
6 6
55
5
55
5
5
5 5
5
5
4
4
44
4
4
44
4
4
4
3
3
3
3
33
33
33
3
2
2
22
22
2
2 22 2
1
1
1
11
1
11
11
1
Temperatura do rio (ºC)
3432302826242220
OD
14
12
10
8
6
4
2
0
Figura 35 - Relação entre o OD e a temperatura do rio
Estes resultados não são coerentes com a lei das solubilidade dos gases em líquido, pois com
o aumento da temperatura o líquido “expulsa” o gás; consequentemente, a solubilidade do gás
diminui. Portanto uma outra variável não medida está interferindo no processo de
concentração do OD, possivelmente o volume da água, variável com os períodos de chuva.
74
5.3. ANÁLISE DA AUTODEPURAÇÃO 5.3.1. CARGAS POLUIDORAS
Tabela 06 - Quantificação das Cargas Poluidoras
Trechos P3-P4 P4-P5 P5-P6 P6-P7
Cargas Itapé Matadouro Ferradas CoograpMatadouro Ferradas Coograp
Itabuna Salobrinho
Uesc
População (hab) Pop 14387 8.542 183.403 10000
Produção Industrial Pind 100 30.000Bois/d L leite
Quota Per Capita de água QPC (L/hab.d)
160,00 160 180 115
Coeficiente Retorno esgoto/água R 0,80 0,8 0,8 0,8
Vazão Doméstica Média (Pop . QCP . R) / 1000
Qdmed (m3/d)
1.841,54 1.093,38 1.093,38 26.410,03 920,00
Taxa de Infiltração Tinf (L/s.Km)
0,5 0,5 0,5
Extensão Rede Coletora Er (Km)
13,00 7 187 7
Vazão Infiltração (Tinf * Er/1000 )*86400
Qinf (m3/d) 302,4 302,4 8078,4 302,4
Consumo de água por unidade
CAU (m3/ud) 0,35 0,005
Vazão Industrial Média (Pind * CAU)
Qind (m3/d) 35 150 185
Vazão Total Esgoto (Qd + Qinf + Qind)
Qe (L/s) 0,021 0,0004 0,016 0,002 0,018 0,399 0,014
Produção Capita de DBO5
PCDBO
(g/hab.d)50 50 50 50
Carga DBO5 Domestica
(POP * PCDBO /1000)DBOd (Kg/d) 719,35 427,1 427,1 9170,15 500
Carga Específica DBO CEDBO
(Kg/ud)7 0,025
Carga DBOind ( Pind * CEDBO)
DBOind (m3/d) 700 750 1450
Carga DBO5 Total (DBOd + DBOinf + DBOind)
DBOe (kg/d) 719,35 700 427,1 750 1877,1 9170,15 500
Concentração DBO5 Total (DBOe/Qe * 1000)
CDBOe (mg/L) 390,63 20.000,00 305,99 5.000,00 1.187,45 265,89 409,03
Dados Comunidade 1999
Caracterização dos Esgotos
75
5.3.2. Trecho P3 – P4 Tabela 07 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático -Trecho P3-P4
DADOS DE ENTRADADescrição da Variável Referência Símbolo ValorRio a MontanteVazão Rio Quadro 11 Qr 0,299 m3/sDBO Anexo 01 DBOr 3,23 mg/l
Oxigênio Dissolvido no Rio Anexo 01 ODr 4,99 mg/l
Esgoto ItapéVazão Tabela 06 Qe 0,021 m3/sConcentração DBO Tabela 06 DBOe 341,00 mg/lOxigênio Dissolvido no esgoto Tabela 06 ODe 0,00 mg/l
Características do TrechoDistância do Trecho Quadro 12 d 13000 m
Temperatura Anexo 01 T 26,40 0CProfundidade Anexo 01 h 0,75 mConcentração de Saturação de Oxigênio Quadro 22 Cs 8,20 mg\lCoeficiente de desoxigenação Quadro 19 K1 0,40 /dCoeficiente de reaeração Quadro 21 K2 3,95 /d
Velocidade Quadro 22 v 0,35 m3/stempo de percurso Equação 22 t 0,43 dOxigênio Dissolvido mínimo permissível Quadro 23 Odmin 5,00 mg\l
DADOS DE SAÍDADescrição da Variável Referência Símbolo ValorConcentração DBO última da mistura Equação 16 Lo 29,66 mg/lConcentração Oxigênio na mistura Equação 14 Co 4,66 mg/lDéficit de Oxigênio na Mistura Equação 15 Do 3,54 mg/lTempo Crítico Equação 17 tc dDistância Crítica Equação 18 dc KmDéficit Crítico Equação 19 Dc mg/lConcentração crítica de OD dissolvido Equação 20 ODc mg/l
76
Tabela 08 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância -Trecho P3-P4 Distância Tempo Concentração OD (km) (d) (mg/l) 0 0,00 4,66
1 0,03 4,73
3 0,10 4,85 5 0,17 4,96 7 0,23 5,07 9 0,30 5,17
11 0,37 5,26
13 0,47 5,35
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
0 1 3 5 7 9 11 13
Distância (Km)
OD
(mg/
l)
Figura 36 – Perfil de OD Trecho P3-P4 O esgoto bruto de Itapé não impacta o trecho, pois a curva de oxigênio dissolvido (OD) é crescente desde o lançamento.
À distância 5,0 km do lançamento, atinge o limite de OD permissível (5,0 mg/l) para rios de Classe 2, segundo resolução 20 do CONAMA (1986). Ao final do trecho, o OD simulado (5,35 mg/l), está proximo do OD observado (5,6 mg/l)
77
6.3.3 - Trecho P4 – P5 Tabela 09 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático -Trecho P4-P5
DADOS DE ENTRADADescrição da Variável Referência Símbolo Valor Valor Valor
Rio a Montante
Vazão Rio Quadro 11 Qr 0,93 0,93 0,93 m3/sDBO Anexo 01 DBOr 4,33 4,33 4,33 mg/l
Oxigênio Dissolvido no Rio Anexo 01 ODr 5,60 5,60 5,60 mg/l
Matadouro, Ferradas e Coograp Bruto Primário Secundário
Vazão Tabela 6 Qe 0,018 0,018 0,018 m3/s
Concentração DBO Tabela 6 DBOe 1187,45 771,84 415,61 mg/l
Oxigênio Dissolvido no esgoto Tabela 6 ODe 0,00 0,00 0,00 mg/l
Características do Trecho
Distância do Trecho Quadro 12 d 7000 7000 7000 m
Temperatura Anexo 01 T 26,40 26,40 26,40 0C
Profundidade Anexo 01 h 1,20 1,20 1,20 mConcentração de Saturação de Oxigênio Quadro 22 Cs 8,20 8,20 8,20 mg\lCoeficiente de desoxigenação Quadro 19 K1 0,54 0,40 0,24 /d
Coeficiente de reaeração Quadro 21 K2 1,95 1,95 1,95 /d
Velocidade Quadro 22 v 0,35 0,35 0,35 m3/s
tempo de percurso Equação 22 t 0,23 0,23 0,23 dOxigênio Dissolvido mínimo permissível Quadro 23 Odmin 5,00 5,00 5,00 mg\l
DADOS DE SAÍDADescrição da Variável Referência Símbolo Valor Valor Valor
Concentração DBO última da mistura Equação 16 Lo 28,66 21,75 17,27 mg/l
Concentração Oxigênio na mistura Equação 14 Co 5,49 5,49 5,49 mg/l
Déficit de Oxigênio na Mistura Equação 15 Do 2,71 2,71 2,71 mg/l
Tempo Crítico Equação 17 tc 0,71 0,60 d
Distância Crítica Equação 19 dc 21,45 18,07 Km
Déficit Crítico Equação 20 Dc 5,38 3,52 mg/l
Concentração crítica de OD dissolvido Equação 21 ODc 2,82 4,68 mg/l
78
Tabela 10 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância Trecho P4-P5
Distância Tempo Concentração OD Concentração OD Concentração OD (km) (d) (mg/l) (mg/l) (mg/l)
Esgoto Bruto Tratamento Tratamento Primário Secundário
0 0,00 5,49 5,49 5,49 1 0,03 5,17 5038 5,53 2 0,07 4,88 5,28 5,57 3 0,10 4,61 5,19 5,60 4 0,13 4,37 5,11 5,63 5 0,17 4,15 5,04 5,67 6 0,20 3,96 4,98 5,70 7 0,23 3,78 4,92 5,73
3,00
3,50
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
0 1 2 3 4 5 6 7
Distância (km)
OD
(m
g/L)
Bruto
Figura 37 – Perfil OD Trecho P4-P5
Diferentemente do trecho anterior, os esgotos brutos, lançados pelo matadouro, cidade de
Nova Ferradas e indústria de laticínio Coograp, impactam de sobre maneira seu trecho, a
curva de OD é decrescente em todo o percurso.
Ao final do percurso sem tratamento, o OD simulado (3,78 mg/l), está próximo do OD
observado para o ponto P5 (3,56 mg/l).
79
Extrapolando o trecho, e a permanecer as condições simuladas, começaria a recuperação do
OD a uma distância 21,51 km, não atingindo níveis aceitáveis pelo CONAMA para classe 2 e
3, até a desembocadura.
Configurada a necessidade de tratamento, simulou-se conforme pode ser observado nos dados
de entrada as alternativas de tratamento primário e secundários com eficiencia de 35% e 65%
na remoção da DBO respectivamente.
4,80
5,00
5,20
5,40
5,60
5,80
0 1 2 3 4 5 6 7Distância (Km)
OD
(mg/
L)
PrimárioSecundário
Figura 38 – Perfil OD Trecho P4-P5 com tratamento
Observa-se que apenas no tratamento secundário, todo o trecho P4-P5, possui valores de OD
acima do permissível. Desta forma, do ponto de vista do corpo receptor, esta alternativa de
tratamento é satisfatória.
80
6.3.4. Trecho P5 – P6 Tabela 11 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático -Trecho P5-P6
DADOS DE ENTRADADescrição da Variável Referência Símbolo Valor Valor Valor
Rio a MontanteVazão Rio Quadro 11 Qr 1,00 1,00 1,00 m3/sDBO Anexo 01 DBOr 5,13 5,13 5,13 mg/l
Oxigênio Dissolvido no Rio Anexo 01 ODr 3,56 3,56 3,56 mg/l
Esgoto Itabuna Bruto Primário Secundário
Vazão Tabela 6 Qe 0,399 0,399 0,399 m3/sConcentração DBO Tabela 6 DBOe 265,89 172,83 93,06 mg/lOxigênio Dissolvido no esgoto Tabela 6 ODe 0,00 0,00 0,00 mg/l
Características do TrechoDistância do Trecho Quadro 12 d 14500 14500 14500 m
Temperatura Anexo 01 T 26,40 26,40 26,40 0CProfundidade Anexo 01 h 0,60 0,60 0,60 mConcentração de saturação de oxigênio Quadro 22 Cs 8,20 8,20 8,20 mg\lCoeficiente de desoxigenação Quadro 19 K1 0,60 0,40 0,40 /dCoeficiente de reaeração Quadro 21 K2 7,85 7,85 7,85 /d
Velocidade (Owens et al ) Quadro 22 v 0,35 0,35 0,35 m3/sTempo de percurso Equação 22 t 0,48 0,48 0,48 dOxigênio Dissolvidomínimo permissível Quadro 23 Odmin 5,00 5,00 5,00 mg\l
DADOS DE SAÍDADescrição da Variável Referência Símbolo Valor Valor Valor
Concentração DBO última da mistura Equação 16 Lo 83,61 61,14 34,88 mg/lConcentração Oxigênio na mistura Equação 14 Co 2,54 2,54 2,54 mg/lDéficit de Oxigênio na Mistura Equação 15 Do 5,66 5,66 5,66 mg/lTempo Crítico Equação 17 tc 0,12 dDistância Crítica Equação 19 dc 3,72 kmDéficit Crítico Equação 20 Dc 5,97 mg/lConcentração crítica de OD dissolvido Equação 21 ODc 2,23 mg/l
81
Tabela 12 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância Trecho P5-P6
Distância Tempo Concentração OD Concentração OD Concentração OD (km) (d) (mg/l) (mg/l) (mg/l)
Esgoto Bruto Tratamento Tratamento Primário Secundário
0 0,00 2,54 2,54 2,54 2 0,07 2,29 3,59 4,14 4 0,13 2,24 4,25 5,10 6 0,20 2,30 4,67 5,68 8 0,27 2,44 4,95 6,05 10 0,33 2,61 5,14 6,28 12 0,40 2,79 5,29 6,44
14,5 0,49 3,03 5,43 6,57 20 0,67 3,56 5,66 6,74 25 0,84 4,00 5,84 6,85 30 1,00 4,40 5,99 6,94
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
0 2 4 6 8 10 12
14,5 20 25 30
Distância (Km)
OD
(m
g/l)
Bruto
Figura 39 – Pefil OD Trecho P5-P6 O esgoto bruto de Itabuna, apresenta OD crítico (2,23 mg/l) a 3,72 km do lançamento,
começando então o processo de recuperação do oxigênio dissolvido, alcançando no final do
trecho em estudo (14,5 km) 3,03 mg/l, mantendo-se abaixo do nível permissível (5 mg/l) até a
desembocadura.
82
Configurada a necessidade de tratamento, simulou-se as alternativas de tratamento primário e
secundário com eficiencia de 35% e 65% na remoção da DBO respectivamente.
0,001,002,003,004,005,006,007,008,00
0 2 4 6 8 10 12 14 20 25 30Distância (Km)
OD
(mg/
L)
PrimárioSecundário
Figura 40 – Perfil OD Trecho P5-P6 com tratamento
Observa-se que com o tratamento primário o rio atinge o limite permissível de OD a 8 km do
lançamento e com o tratamento secundário na metade do percurso. Desta forma, do ponto de
vista do corpo receptor, a alternativa de tratamento secundário, é a mais recomendada.
83
6.3.5. Trecho P6 – P7 Tabela 13 – Dados de Entrada e Saída do Modelo Matemático -Trecho P6-P7
DADOS DE ENTRADADescrição da Variável Referência Símbolo Valor
Rio a Montante
Vazão Rio Quadro 11 Qr 1,40 m3/sDBO Anexo 01 DBOr 6,02 mg/l
Oxigênio Dissolvido no Rio Anexo 01 ODr 4,33 mg/l
Esgoto Salobrinho/UESC
Vazão Tabela 6 Qe 0,016 m3/sConcentração DBO Tabela 6 DBOe 355,27 mg/l
Oxigênio Dissolvido no esgoto Tabela 6 ODe 0,00 mg/l
Características do TrechoDistância do Trecho Quadro 12 d 5000 mTemperatura Anexo 01 T 26,40 0CProfundidade Anexo 01 h 0,70 mConcentração de saturação de oxigênio Quadro 22 Cs 8,20 mg\lCoeficiente de desoxigenação Quadro 19 K1 0,60 /dCoeficiente de reaeração Quadro 21 K2 5,91 /d
Velocidade (Owens et al ) Quadro 22 v 0,35 m3/sTempo de percurso Equação 22 t 0,17 d
Oxigênio Dissolvido mínimo permissível Quadro 23 Odmin 5,00 mg\l
DADOS DE SAÍDADescrição da Variável Referência Símbolo Valor
Concentração DBO última da mistura Equação 16 Lo 10,55 mg/lConcentração Oxigênio na mistura Equação 14 Co 4,28 mg/l
Déficit de Oxigênio na Mistura Equação 15 Do 3,92 mg/l
Tempo Crítico Equação 17 tc dDistância Crítica Equação 19 dc km
Déficit Crítico Equação 20 Dc mg/l
Concentração crítica de OD dissolvido Equação 21 ODc mg/l
84
Tabela 14 – Perfil de OD dissolvido ao longo do tempo e da distância Trecho P6-P7
Distância Tempo Concentração OD
(km) (d) (mg/l)
0 0,00 4,28 1 0,03 4,79 2 0,07 5,21
3 0,10 5,57
4 0,13 5,86
5 0,17 6,10
4,00
4,50
5,00
5,50
6,00
6,50
0 1 2 3 4 5
Distância (Km)
OD
(mg/
l)
Fonte: Dados das pesquisa Figura 41 - Perfil de OD Trecho P6-P7
O esgoto bruto do Salobrinho/UESC não impacta o trecho, pois a curva de OD é crescente
desde o lançamento.
O OD simulado no final do trecho (6,10 mg/l) não está próximo do OD observado (5,15 mg/l)
indicando a influência de outros fatores, como a interferência de sedimentos.
A partir da distância 1,5 km do lançamento, atinge o limite de OD permissível (5,0 mg/l)
para rios de Classe 2, segundo resolução 20 do CONAMA.
85
6. CONCLUSÃO
Com o presente estudo sobre a qualidade das águas do Rio Cachoeira Sul da Bahia, para o
período de observação, ano de 1999, pode-se concluir:
6.1 O Rio Cachoeira, apresenta suas águas com temperatura entre 21,9 e 33,80C, variando de
neutra a levemente básica, com decréscimo da condutividade desde a sua formação até
próximo da desembocadura (km=45 P-8) quando a situação se inverte devido a influência da
maré.
6.2. Na análise de Oxigênio Dissolvido e Demanda Bioquímica de Oxigênio, segundo
resolução CONAMA n0 20 o rio é Classe 2 de Itapé até o Matadouro (trecho P3-P4), muda
para Classe 3 ao receptar os esgotos do Matadouro, Itabuna e Indústria Alimentícia Coograp
(trecho P4-P5), que promove um significativo processo de degradação da qualidade hídrica.
Persistindo as condições atuais, a tendência é um progressivo agravamento da poluição das
águas do rio, em virtude do dinamismo da urbanização e industrialização na área.
6.3. A análise de autodepuração mostra que o esgoto de Itapé e Salobrinho/UESC não
impactam os seus trechos e indica tratamento secundário para os efluentes do trecho P4 a P6,
o que permitirá também reduzir a quantidade de coliformes total e fecal já que a situação atual
é Classe 4, para este critério.
6.4. A concentração de fósforo é alta em todo o curso d’água, o valor mínimo encontrado
0,05mgP/l, representa o dobro do estabelecido pela resolução CONAMA n0 20 (0,025mgP/l),
justificando a presença freqüente de macrófitas ao longo do leito.
Em virtude da importância da vazão e da velocidade na análise da qualidade das águas é
necessário o desenvolvimento de estudos complementares, visando superar esta deficiência de
informação.
Reconhece-se como válida e de grande importância a necessidade de implementar rede de
informações atualizadas de fontes poluidoras, com quantificação e qualificação dos efluentes.
86
As ações antrópicas estão degradando o Rio Cachoeira, não há preservação qualitativa do
nosso curso d’água, vê-se como fundamental o investimento no tratamento das águas
residuárias sem o que, alternativa alguma de gerenciamento poderá ser eficaz, principalmente
em horizonte de médio e longo prazo.
Fotos: Geraldo Borges
Figura 42 – Visão dos múltiplos usos do Rio Cahoeira
87
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS AGENDA 21 Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento. 2. ed. Brasília: Senado Federal; Secretaria de Edições Técnicas, 1997. 598 p. BAHIA. Plano Diretor de Recursos Hídricos das Bacias do Leste. Superintendência de Recursos Hídricos. Governo do Estado da Bahia, 1996. BAHIA. Enquadramento da Bacia Hidrográfica da Região Administrativa Leste. Centro de Recursos Ambientais. Governo do Estado da Bahia, 1998. BAHIA. Programa de Recuperação das Bacias dos Rios Cachoeira e Almada. Superintendência de Recursos Hídricos. Universidade Estadual de Santa Cruz. Governo do Estado da Bahia. Relatório, 2000. BRANCO, S. M. Hidrologia Aplicada à Engenharia Sanitária. 3. ed. São Paulo, CETESB, 1986. 620p. BUSSAB, W. & MORETTIN, P.A. Estatística Básica. 4. ed. São Paulo: Atual, 1897. 321p BRANCO, S.M. & ROCHA, A.A. Poluição, Proteção e Usos Múltiplos de Represas. São Paulo, CETESB, 1977. 185p. BRANCO, S.M. A água e o Homem. In: PORTO, R.L.L. (Org) Hidrologia Ambiental. São Paulo: Editora da Universidade de São Paulo:Associação Brasileira de Recursos Hídricos – (Coleção ABRH de Recursos Hídricos; v.3), 1991. CAMPOS, J.R. Alternativas para tratamento de esgotos - pré-tratamento para águas de abastecimento, Americana: Consórcio Intermunicipal das Bacias dos rios Piracicaba e Capivari, 1994. CARMOUZE, J.P. O Metabolismo dos Ecossistemas Aquáticos: fundamentos teóricos, métodos de estudo e análise química, São Paulo: Edgard Blücher: Fapesp, 1994. 253p. CENA, Centro de Energia Nuclear na Agricultura. Relatório de visita técnica à Bacia do Rio Cachoeira. São Paulo, 1997. CHORLEY, R.J. & KENNEDY B. Physical Geography: systems approach. Londres: Prentice Hall Inc.Co, 1971. CHRISTOFOLETTI, A. Análise de Sistemas em Geografia. São Paulo, Hucitec: Ed. Universidade de São Paulo, 1979. CHRISTOFOLETTI, A. Ggeomorfologia Fluvial. São Paulo: Edgard Blücher, 1981. 313p. CHRISTOFOLETTI, A.. Condicionantes Geomorfológicos e Hidrológicos aos problemas de Desenvolvimento. In: TAUK, S.M. (Org) Análise Ambiental: uma visão multidisciplinar. São Paulo: Editora da Universidade Estadual Paulista, 1995.
88
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90
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91
8. ANEXO 01
VARIÁVEIS
NOS PONTOS AMOSTRADOS
92
POTENCIAL HIDROGENIÔNICO - pH
pH - 1 Ph - 2 pH - 3 pH - 4 pH - 5 pH - 6 pH - 7 pH - 8
8,05 7,49 7,58 8,63 7,89 8,3 8,19 8,46JANEIRO
8,5 7,74 7,81 8,53 7,5 7,89 8,12 7,75FEVEREIRO
8,4 8,2 7,3 8,5 7,2 7,6 7,9 7,1MARÇO
7,5 6,9 7,2 7,2 7,1 7 7,1 7,8ABRIL
7,54 8,02 7,61 7,46 7,16 7,29 8,55 7,57MAIO
9,39 8,89 8,6 9,11 8,48 8,29 8,72 8,83JUNHO
7,95 6,7 7,45 7,54 7,45 7,3 7,46 7,1JULHO
8,13 7,56 7,6 7,43 7,36 7,31 7,32 7,4AGÔSTO
6,82 7,4 7,2 7,02 7,09 7,01 7,33 7,46SETEMBRO
8,2 6,9 7 6,8 6,3 6 6,1 6,6OUTUBRO
8,2 8,22 7,72 7,97 7,81 7,54 7,6 7,7NOVEMBRO
pH -1 pH -2 pH - 3 pH - 4 pH - 5 pH - 6 pH - 7 pH - 8
Limite Superior
8,50 8,09 7,84 8,34 7,77 7,85 8,17 8,03
Média 8,06 7,64 7,55 7,84 7,39 7,41 7,67 7,61Limite Inferior 7,62 7,19 7,26 7,33 7,02 6,98 7,17 7,18
93
CONDUTIVIDADE (μ/cm)
COND-1 COND-2 COND-3 COND-4 COND-5 COND-6 COND-7 COND-8
1,29 0,99 1,09 0,755 0,624 0,624 0,644 7,8JANEIRO
1,31 0,77 0,99 0,95 0,93 0,93 0,5 10,5FEVEREIRO
0,66 0,37 0,53 0,5 0,47 0,47 0,4 19MARÇO
0,55 0,34 0,62 0,46 0,41 0,41 0,25 0,26ABRIL
0,39 0,362 0,431 0,431 0,464 0,464 0,546MAIO
0,525 0,28 0,372 0,376 0,404 0,404 0,345 1,08JUNHO
0,574 0,42 0,482 0,367 0,332 0,332 0,246 0,24JULHO
0,405 0,342 0,373 0,366 0,37 0,37 0,34 0,34AGÔSTO
0,254 0,422 0,265 0,34 0,512 0,512 0,48SETEMBRO
0,51 0,25 0,32 0,35 0,35 0,35 0,28 0,26OUTUBRO
0,47 0,321 0,382 0,359 0,365 0,365 0,25 2,4NOVEMBRO
COND-1 COND-2 COND-3 COND-4 COND-5 COND-6 COND-7 COND-8
Limite Superior
0,86 0,60 0,71 0,61 0,59 0,55 0,48 6,54
Média 0,63 0,44 0,53 0,48 0,48 0,44 0,39 3,40Limite Inferior 0,40 0,29 0,35 0,35 0,36 0,33 0,30 0,26
94
TEMPERATURA DO CORPO D’ÁGUA ( 0C )
TRIO-1 TRIO-2 TRIO-3 TRIO-4 TRIO-5 TRIO-6 TRIO-7 TRIO-8
29,9 30,5 31 31,9 31,4 32,7 32,4 33,8JANEIRO
30,2 29,7 30,6 30,1 30 30,1 29,8 30,1FEVEREIRO
29 30 31 32 30 32 32 32MARÇO
25 24,5 26 25 25,5 25 26 26ABRIL
25,1 27 27 27 27,2 25,2 26,3 26,2MAIO
21,9 24,6 23,3 26,7 25,4 24,4 24,5 21,9JUNHO
24,5 23,7 23,8 23 24,4 22,8 23 20,9JULHO
25,5 23,8 23,8 25,4 25,1 25,4 26 25AGÔSTO
24 24 23 23 23,9 26 25,3 26,5SETEMBRO
26 24 24 24,5 24 23 23 23OUTUBRO
29,1 27,4 27,4 28,5 27,7 27,1 27,1 27NOVEMBRO
TRIO-1 TRIO-2 TRIO-3 TRIO-4 TRIO-5 TRIO-6 TRIO-7 TRIO-8
Limite Superior 28,22 28,12 28,59 29,19 28,57 29,00 29,04 28,87
Média 26,38 26,29 26,45 27,01 26,78 26,70 26,85 26,28
Limite Inferior 24,54 24,46 24,30 24,82 24,99 24,40 24,67 23,70
95
TEMPERATURA DO AR ( 0C )
TAR-1 TAR-2 TAR-3 TAR-4 TAR-5 TAR-6 TAR-7 TAR-8
30 32 32 36 36 34 34 39JANEIRO
31 32 31 30 34 33 30,5 31FEVEREIRO
29 30 31 31 30,5 33,5 34 31MARÇO
25 26 26 27 31 27 27 27ABRIL
25,5 29 29 30 27 27,6 29 26MAIO
24 22,9 25,3 27 29 25,8 21,9 25JUNHO
26 23,9 24 23,8 25,7 23,8 23,9 23,8JULHO
32 31 31 33 29 32 29 32AGÔSTO
24,3 26,5 24,4 24,4 26 26,9 26,4 26,8SETEMBRO
29 26 25 25 26,3 24 23 23OUTUBRO
24 NOVEMBRO
TAR-1 TAR-2 TAR-3 TAR-4 TAR-5 TAR-6 TAR-7 TAR-8
Limite Superior
29,77 30,30 30,17 31,57 30,84 31,60 30,59 31,85
Média 27,82 27,93 27,87 28,72 28,45 28,76 27,88 28,41Limite Inferior 25,87 25,56 25,57 25,87 26,06 25,92 25,17 24,97
96
OXIGÊNIO DISSOLVIDO (mg/l)
OD-1 OD-2 OD-3 OD-4 OD-5 OD-6 OD-7 OD-8
7,90 7,19 7,19 10,60 7,58 9,32 8,86 12,51JANEIRO
9,85 7,48 7,48 9,57 5,85 9,10 8,38 7,69FEVEREIRO
8,80 8,00 8,00 12,20 4,10 7,60 8,40 0,40MARÇO
8,20 7,70 7,70 6,60 3,70 5,10 6,90 6,70ABRIL
7,55 9,65 9,65 7,31 4,84 4,80 9,60 6,49MAIO
6,20 5,27 5,27 5,15 1,86 2,94 3,43 3,46JUNHO
4,73 4,63 4,63 3,10 3,60 3,34 3,23 3,64JULHO
3,80 2,67 2,67 1,62 2,87 2,10 3,10 2,50AGÔSTO
2,13 1,70 1,70 1,20 1,00 0,60 0,40 1,90SETEMBRO
5,50 3,90 3,90 3,10 2,30 1,60 2,90 0,70OUTUBRO
3,27 2,66 2,66 1,23 1,51 1,20 1,43 1,23NOVEMBRO
OD-1 OD-2 OD-3 OD-4 OD-5 OD-6 OD-7 OD-8
Limite Superior
7,85 7,30 6,55 8,25 4,89 6,44 7,38 6,78
Média 6,18 5,53 4,99 5,61 3,56 4,34 5,15 4,29Limite Inferior 4,50 3,77 3,44 2,96 2,24 2,23 2,92 1,80
97
DEMANDA BIOQUÍMICA DE OXIGÊNIO (mg/l)
DBO-1 DBO-2 DBO-3 DBO-4 DBO-5 DBO-6 DBO-7 DBO-8
3,80 4,20 4,40 8,70 10,10 9,90 6,10 6,60JANEIRO
4,70 3,30 3,50 5,80 7,50 18,50 3,60 3,40FEVEREIRO
18,30 3,40 3,70 3,20 3,70 5,90 3,50 2,20MARÇO
2,30 2,10 2,20 2,90 3,00 4,00 2,30 2,70ABRIL
3,50 1,90 2,60 5,20 4,00 3,40 1,70 1,80MAIO
1,70 1,90 6,60 4,00 3,50 1,30 1,50JUNHO
2,30 2,00 2,00 2,00 2,80 2,60 2,00 2,40JULHO
1,00 1,00 2,50 3,00 1,00AGÔSTO
2,70 2,60 2,70 2,70 2,30 4,70 3,30 2,50SETEMBRO
3,50 4,10 5,40 2,60 7,20 4,20 1,10 4,00OUTUBRO
6,00 9,20 3,90 5,50 6,70 6,60 4,80 4,50NOVEMBRO
3,20 1,50 3,20 2,30 2,00 2,10DEZEMBRO
DBO-1 DBO-2 DBO-3 DBO-4 DBO-5 DBO-6 DBO-7 DBO-8
Limite Superior
8,34 4,72 4,05 5,78 6,97 9,14 4,12 4,03
Média 4,81 3,23 3,23 4,34 5,13 6,03 2,97 2,96Limite Inferior 1,28 1,73 2,41 2,89 3,29 2,92 1,82 1,89
98
FÓSFORO TOTAL (mg/l)
P-1 P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7 P-8
JANEIRO 0,13 0,05 0,06 0,07 0,16 0,29 0,23 0,14FEVEREIRO 0,05 0,00 0,05 0,07 0,08 0,64 0,20 0,14MARÇO 0,16 0,03 0,12 0,17 0,26 0,29 0,14 0,13ABRIL 0,31 0,09 0,20 0,18 0,22 0,21 0,24 0,23MAIO 0,25 0,08 0,20 0,23 0,26 0,38 0,28 0,26JUNHO 0,09 0,07 0,08 0,08 0,14 0,31 0,22 0,20JULHO 0,20 0,16 0,18 0,17 0,18 0,18 0,16 0,16AGÔSTO 0,12 0,10 0,12 0,12 0,14 0,16 0,16 0,17SETEMBRO 0,08 0,08 0,07 0,09 0,11 0,16 0,15 0,16OUTUBRO 0,06 0,05 0,06 0,05 0,09 0,22 0,13 0,09NOVEMBRO 0,12 0,07 0,11 0,06 0,05 0,07 0,09 0,08DEZEMBRO 0,09 0,04 0,06 0,07 0,08 0,10 0,09 0,10
P-1 P-2 P-3 P-4 P-5 P-6 P-7 P-8
Limite Superior
0,20 0,10 0,15 0,16 0,20 0,34 0,22 0,20
Média 0,14 0,07 0,11 0,12 0,15 0,26 0,18 0,16Limite Inferior 0,09 0,04 0,08 0,08 0,11 0,16 0,14 0,12
99
RESÍDUO TOTAL (mg/l)
RT-1 RT-2 RT-3 RT-4 RT-5 RT-6 RT-7 RT-8
JANEIRO 612 496 540 409 327 356 340 3.727FEVEREIRO 595 354 464 448 431 303 230 4.661MARÇO * * * * * * * * ABRIL 495 284 525 399 376 322 274 252MAIO 439 276 370 387 389 387 335 741JUNHO 351 259 277 975 312 290 268 433JULHO 445 346 388 323 302 266 270 268AGÔSTO 338 285 308 325 313 318 298 270SETEMBRO 373 211 258 257 260 226 228 213OUTUBRO 298 122 142 277 171 170 109 1752NOVEMBRO 879 295 1058 1222 1178 692 497 552DEZEMBRO 383 256 325 316 341 296 283 278
RT-1 RT-2 RT-3 RT-4 RT-5 RT-6 RT-7 RT-8
607 362 613 735 607 434 356 990Limite Superior
Média 483 293 433 502 406 333 285 560Limite Inferior 358 223 253 270 205 232 214 130
100
COLIFORMES TOTAL (mg/l)
CT-1 CT-2 CT-3 CT-4 CT-5 CT-6 CT-7 CT-8
11000 300 300 130 15.000 500 3.000 17.000JANEIRO
30000 800 300 1.600 16.000 3.000 5.000 24.000FEVEREIRO
17000 16.000 3.000 9.000 16.000 50.000 16.000 16.000ABRIL
24000 800 2.400 2.400 3.000 30.000 16.000MAIO
240000 8.000 180.000 5.800 180.000 10.000 12.000 180.000JUNHO
28000 20.000 32.000 18.000 70.000 60.000 8.000 50.000JULHO
16000 14.000 22.000 17.000 160.000 160.000 90.000 3.000AGÔSTO
2300 1.300 1.000 2.200 94.000 12.000 2.500 1.500SETEMBRO
25000 2.100 1.600 1.400 80.000 2.100 6.500 4.400OUTUBRO
CT-1 CT-2 CT-3 CT-4 CT-5 CT-6 CT-7 CT-8
Média CT 43700 7033 26956 6392 78875 33400 19222 34656
101
COLIFORMES FECAL (Coli/100 mL)
CF-1 CF-2 CF-3 CF-4 CF-5 CF-6 CF-7 CF-8
JANEIRO 5000 230 170 80 2.300 80 1.100 5.000FEVEREIRO 11000 220 80 900 16.000 2.400 3.000 8.000ABRIL 13000 4.000 500 1.300 16.000 30.000 9.000 2.400MAIO 3000 230 2.400 40 2.400 1.400 3.000JUNHO 6000 300 400 350 5.000 1.900 800 2.000JULHO 2000 2.600 1.800 860 8.000 2.200 1.900 2.600AGÔSTO 16000 14.000 7.000 13.000 160.000 160.000 90.000 3.000SETEMBRO 520 250 220 260 23.000 2.300 400 320OUTUBRO 3500 200 50 54 50.000 600 500 500
CF-1 CF-2 CF-3 CF-4 CF-5 CF-6 CF-7 CF-8
Média CF 6668,89 2447,78 1402,22 1871,56 35037,5 22431,1 12011,1 2980