monitoramento de sÓlidos suspensos totais e sedimentos da bacia do rio piracicaba e rio doce

CENTRO UNIVERSITRIO DO LESTE DE MINAS GERAIS Curso de Engenharia Ambiental e Sanitria

MAXWELL AMNCIO SILVA

MONITORAMENTO DE SLIDOS SUSPENSOS TOTAIS E SEDIMENTOS DA BACIA DO RIO PIRACICABA E RIO DOCE

Coronel Fabriciano 2013



Trabalho de concluso de curso apresentado rea de Exatas, Curso de Engenharia Sanitria e Ambiental, como requisito parcial para obteno do ttulo de bacharel em Engenharia Ambiental e Sanitria do Centro Universitrio do Leste de Minas Gerais.

Orientadora: Gabriela von Rckert

Coronel Fabriciano 2013



Trabalho de concluso de curso apresentado rea de Exatas, Curso de Engenharia Sanitria e Ambiental, como requisito parcial para obteno do ttulo de bacharel em Engenharia Ambiental e Sanitria do Centro Universitrio do Leste de Minas Gerais.

Aprovado em de junho de 2013 por:

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Viviane Macedo de Arajo Reis, Me. Professora CEA / Unileste

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Gabriela von Rckert, Dra Professora CEA / Unileste - orientadora

A minha famlia, pelo apoio e pacincia, aos amigos que sempre estiveram do meu lado, aos professores, o pessoal do Laboratrio de Pesquisa Ambiental LPA.

AGRADECIMENTOS

A Deus por ter me dado fora e sabedoria, para alcanar meu limite e mesmo assim agentar firmemente at o fim. Com a ajuda de Deus venci mais uma etapa da minha vida.

A Prof. Gabriela von Rckert pela orientao, amizade, confiana e tempo dedicado. Obrigado pelo incentivo e pacincia.

A Tcnica, as estagirias e aos colegas da Iniciao Cientifica do Laboratrio de Pesquisa Ambiental (LPA) Unileste-MG.

A minha famlia pelo forte apoio, por todo amor, carinho e confiana que sempre depositaram em mim. Fico grato por sempre acreditar neste meu sonho que tambm sonho de vocs.

Obrigado a todos!

RESUMO

A regio leste de Minas Gerais, devido s suas abundantes riquezas ambientais, tais como: recursos hdricos, solo produtivo e minerais, vm sendo explorada de forma intensa, gerando danos muitas vezes irreversveis para o meio ambiente. Atualmente, a regio hidrogrfica do leste de Minas Gerais apresenta grande importncia no contexto nacional, onde encontra-se uma das maiores empresas de produo de ao do Brasil e Amrica Latina. As bacias do rio Doce e Piracicaba apresentam um relevo com uma predominncia fortemente montanhosa, tendo uma grande susceptibilidade eroso, assim arrastando partculas para os rios. Devido a isso as caractersticas do solo e ao manejo inadequado, a eroso tem se tornado os maiores problemas ambientais na regio. O estudo coloca em questo a qualidade da gua quanto presena de slidos suspensos totais (SST) e sedimento de margem e fundo. Neste sentido este trabalho visou coletar em 3 pontos, amostras para determinar as fraes inorgnicas (fixas) e orgnicas (volteis) de cada varivel. As variveis foram analisadas durante 8 meses (Agosto/2012 a Maro/2013). Os pontos localizam-se em trs municpios Jaguara, Ipatinga e Caratinga, todos situados na bacia do rio Piracicaba e rio Doce. As anlises foram realizadas por gravimetria. Os dados avaliados no tm padres estabelecidos pela legislao brasileira, mas valores acima de 100 mg.L-1 de SST podem ser considerados elevados. . Os trs pontos monitorados apresentaram SST com valores abaixo de 100 mg.L-1, exceto nos meses de Novembro de 2012 e em Fevereiro de 2013 para P1 e P2.Isto parece ser devido a altas precipitaes que antecederam 7 dias a coleta da amostras. A parcela inorgnica foi predominante, representando cerca de 90% de SST. Quanto aos sedimentos de fundo e margem estes tambm foram predominantemente inorgnicos, chegando a valores em torno 98%. A formao dos sedimentos parece estar associada aos SST carreados no sistema no perodo chuvoso.

Palavras Chaves: Rio Doce. Rio Piracicaba. Slidos suspensos totais. Sedimento.

ABSTRACT

The eastern region of Minas Gerais, due to its abundant environmental assets, such as water, productive soil and minerals, have been explored intensively, often causing irreversible damage to the environment. Currently, the river basin in eastern Minas Gerais has great importance in the national context, which is one of the largest steel production in Brazil and Latin America. The basins of the Rio Doce and Piracicaba have a relief with a predominantly mountainous strongly, having a greater susceptibility to erosion, thus dragging particles into rivers. Because of this soil characteristics and inadequate management, erosion has become the biggest environmental problems in the region. The study calls into question the quality of water for the presence of total suspended solids (TSS) and sediment and bottom margin. In this sense this work was to collect 3 points, samples to determine the inorganic (fixed) and organic (volatile) of each variable. The variables were analyzed during eight months (the March/2013 August/2012). The points are located in three counties Jaguara, Ipatinga and Caratinga, all located in Piracicaba river basin and Rio Doce. The analyzes were performed gravimetrically. The data evaluated have no standards established by the Brazilian legislation, but values above 100 mg l-1 of SST can be considered high. . The three monitored points presented with SST values below 100 mg L-1, except in the months of November 2012 and February 2013 for P1 and P2.Isto seems to be due to high rainfall 7 days prior to collection of samples. The inorganic portion was predominant, representing approximately 90% of TSS. As for the bottom sediments and these margins were also predominantly inorganic, reaching values around 98%. The formation of sediments appears to be linked to SST carted into the system during the rainy season.

Key Words: Rio Doce. Rio Piracicaba. Total suspended solids. Sediment.

LISTA DE EQUAES

Equao 1 - Slidos Totais Suspensos (mg/L)..........................................................34 Equao 2 - Slidos Volteis (mg/L)......................................................................... 34 Equao 3 - Slidos Fixos (mg/L)............................................................................. 34 Equao 4 - Volteis (g).............................................................................................35 Equao 5 - Fixos (g).................................................................................................35

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Impurezas contidas na gua.................................................................. 20 Figura 2 - Vista do P1............................................................................................. 27 Figura 3 - Mapa de localizao do P1 na bacia do Rio Piracicaba........................ 28 Figura 4 - Vista do P2............................................................................................. 29 Figura 5 - Mapa de localizao do P2 na bacia do rio Piracicaba......................... 29 Figura 6 - Vista do P3............................................................................................. 30 Figura 7 - Mapa de localizao P3......................................................................... 30 Figura 8 - Drgea e Trado...................................................................................... 32 Figura 9 - Filtro a vcuo......................................................................................... 33 Figura 10 Precipitao........................................................................................ 36 Figura 11 - Concentrao de slidos em suspenso (total, inorgnico e orgnico) em P1 no perodo de agosto de 2012 a maro de 2013........................ 39 Figura 12 - Concentrao de slidos em suspenso (total, inorgnico e orgnico) em P2 no perodo de agosto de 2012 a maro de 2013........................ 40 Figura 13 - Concentrao de slidos em suspenso (total, inorgnico e orgnico) em P3 no perodo de agosto de 2012 a maro de 2013........................ 41 Figura 14 - Resultados turbidez............................................................................. 42

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Principais caractersticas de slidos na gua....................................... 22 Tabela 2 - Codificao dos locais de coleta........................................................... 27 Tabela 3 - Parmetros e Unidades........................................................................ 33 Tabela 4 - Informaes importantes para o projeto............................................... 37 Tabela 5 - Sedimento de margem.......................................................................... 44 Tabela 6 - Sedimento de fundo.............................................................................. 45

SUMRIO

1 INTRODUO.......................................................................................................12 1.1 Objetivos .............................................................................................................14 1.1.1 Objetivo Geral.................................................................................................14 1.1.2 Objetivos especficos.....................................................................................15 2 REVISO DE LITERATURA ................................................................................16 2.1 Distribuio da gua na terra ..............................................................................16 2.2 Bacia Hidrogrfica ...............................................................................................16 2.3 Importncia do monitoramento............................................................................17 2.4 Poluio dos corpos hdricos de guas superficiais ............................................19 2.5 A presena de slidos na gua ...........................................................................20 2.6 Slidos Suspensos e Aspectos Gerais................................................................22 2.7 Sedimento e Aspectos Gerais .............................................................................23 2.8 Importncia da precipitao na formao de sedimentos e slidos em suspenso..................................................................................................................................25

3 METODOLOGIA ....................................................................................................26 3.1 rea de estudo ....................................................................................................26 3.2 Pontos de coleta..................................................................................................27 3.3 Clima ...................................................................................................................31 3.4 Procedimento de Pesquisa..................................................................................31 3.5 Amostragem........................................................................................................32 3.6 Materiais e Anlises laboratoriais........................................................................32 3.6.1 Slidos totais suspensos e suas fraes fixas e volteis ..........................33 3.7 Sedimentos de Fundo e Margem Fraes Fixos e Volteis ................................35

4 RESULTADOS DISCUSSO ................................................................................36 4.1 Precipitao.........................................................................................................36 4.2 Slidos suspensos totais, fraes inorgnicas e orgnicas.................................38 4.3 Sedimento de fundo e margem nas fraes inorgnicas e orgnicas .................42

5 CONSIDERAES FINAIS...................................................................................46 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS.........................................................................47

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1 INTRODUO

A regio leste de Minas Gerais, devido s suas abundantes riquezas ambientais, tais como: recursos hdricos, solo produtivo e minerais, vem sendo explorada de forma intensa, gerando danos muitas vezes irreversveis para o meio ambiente. Atualmente, a regio hidrogrfica do leste de Minas Gerais apresenta grande importncia no contexto nacional, onde encontra-se uma das maiores empresas de produo de ao do Brasil e Amrica Latina.

Dentre as inmeras bacias hidrogrficas de Minas Gerais, encontra-se a bacia do Rio Doce, a qual possui como um dos principais afluentes o Rio Piracicaba. Nesta rea encontra-se o Vale do Ao, regio com elevado desenvolvimento urbano e industrial. Tais atividades esto associadas ao lanamento de efluentes nos rios Piracicaba e Doce, estando assim associadas a degradao dos recursos hdricos destes ambientes. Assim a avaliao dos impactos bem como a gesto adequada so aspectos importantes para a recuperao e manuteno da qualidade hdrica da bacia em questo.

No sculo passado, diversos pases criaram e aperfeioaram legislaes e rgos governamentais voltados proteo das guas e do meio ambiente. Por exemplo, no Brasil, a Poltica Nacional de Recursos Hdricos, Lei N 9.433/97, define os mecanismos e os instrumentos para a gesto das guas. Dentre os instrumentos, encontra-se o enquadramento de corpos dgua em classes de uso, nacionalmente regido pela Resoluo CONAMA N 357/05, a qual estabelece padres para a manuteno da qualidade das guas.

Segundo Porto, Branco e Luca (1991), os ecossistemas aquticos lticos mantm profunda interao tanto com a atmosfera quanto com os ecossistemas circundantes e so tambm um importante corredor de transporte de energia apresentando uma rica e peculiar comunidade. Assim, para uma compreenso mais completa sobre as causas de provveis impactos e modificaes (com relao s condies naturais) devem os estudos contemplar o entorno dos rios, ou seja, a ocupao de sua bacia hidrogrfica.

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A perda de solo por eroso hdrica, o transporte de sedimentos e o assoreamento nos rios contribuintes da bacia tm causado efeitos adversos de curto e longo prazo (CARVALHO et al., 2000).

O processo de urbanizao contribui diretamente para a deteriorao da qualidade da gua superficial das regies metropolitanas principalmente pela lavagem de arruamento/calamento e despejo de esgotos sem tratamento (TUCCI; MENDES, 2006).

A degradao dos recursos hdricos devido ao despejo crescente de efluentes domsticos e industriais nos rios tambm constitui grave problema, principalmente nas regies metropolitanas (ABESSA, 2003). A falta de planejamento e o intenso aumento das reas urbanizadas tm gerado muita preocupao com a qualidade das guas superficiais urbanas.

A converso das matas ciliares no permetro urbano expe o solo, favorecendo o aporte descontrolado de partculas suspensas e sedimentveis ao longo dos leitos dos rios e crregos, principalmente nos perodos chuvosos (SILVA et al., 2007).

Segundo Lemes (2001), a qualidade da gua tem sido principalmente afetada pelos despejos de esgotos domsticos e no pelos efluentes industriais. Cabe-se ressaltar que, em uma bacia hidrogrfica com altos ndices de ocupao, o impacto ambiental a somatria dos diferentes efeitos dos usos da gua e do solo.

Alm de efluentes domsticos, h tambm aqueles poluentes derivados de fontes no pontuais, como a agricultura, que incluem sedimentos, nutrientes de plantas e outros compostos qumicos, os quais interferem na qualidade da gua (CHESTERS e SCHIEROW, 1985 apud LAPP et al., 1998).

A carga slida (slidos totais em suspenso) um dos maiores problemas em rios, reservatrios e esturios (ROBINSON, 1985); pois impedem ou dificultam a penetrao da luz na gua e a fotossntese da vegetao submersa, interferindo tambm na dinmica trmica do sistema.

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O programa de monitoramento de qualidade de gua deve ser desenvolvido de forma que seja possvel acompanhar sistematicamente as variaes ocorridas na esfera espao-temporal do corpo de gua (GARCIA, 2005). O monitoramento completo de um corpo de gua contempla parmetros fsicos, qumicos e biolgicos com o objetivo de se representar s alteraes das condies naturais da guas e das populaes que dependem deste recurso.

A caracterizao e o controle da qualidade das guas superficiais so de grande importncia em qualquer localidade. Nas regies urbanizadas uma condio indispensvel para a evoluo e desenvolvimento das populaes, seja sob o aspecto scio-econmico ou para a obteno e manuteno da qualidade de vida. Alm de essencial para a vida de todos os organismos vivos, a gua com uma qualidade adequada indispensvel nas diversas reas de atuao das comunidades humanas.

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo Geral

O presente trabalho teve como finalidade avaliar a concentrao de slidos (suspensos e sedimento) e suas fraes orgnicas (slidos volteis) e inorgnicas (slidos fixos) em uma escala sazonal na bacia do rio Piracicaba e Doce na regio do Vale do Ao.

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1.1.2 Objetivos especficos

Os objetivos especficos do presente trabalho foram:

- Obter dados que possam quantificar os slidos suspensos na gua e os slidos no sedimento, bem como caracteriza-los quimicamente;

- Analisar a influncia das precipitaes intensas sobre a concentrao de slidos em suspenso totais (SST);

- Avaliar a correlao da concentrao entre slidos em suspenso e turbidez.

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2 REVISO DE LITERATURA

2.1 Distribuio da gua na terra

A gua o constituinte inorgnico mais abundante na matria viva: no homem mais de 60% do seu peso constitudo por gua. A gua fundamental para a manuteno da vida; razo pela qual importante saber como ela se distribui no planeta e como ela circula de um meio para o outro.

Os 1,36x1018 m3 de gua disponvel existente na Terra distribuem da seguinte forma: gua do mar 97%, geleiras 2,2%, gua doce 0,8%, sendo que 97% da gua doce subterrnea e 3% gua superficial (SPERLING,1996).

2.2 Bacia Hidrogrfica

Segundo Rocha (1997) toda a dinmica de abastecimento, uso e manejo da gua ocorrem em uma bacia hidrogrfica, a qual pode ser definida como:

[...] a rea que drena as guas de chuvas por ravinas, canais e tributrios, para um curso principal, com vazo efluente convergindo para uma nica sada e desaguando diretamente no mar ou em um grande lago. As Bacias Hidrogrficas no tm dimenses superficiais definidas (ROCHA, 1997, p.73).

Tundisi (2003) demonstra sua idia referente ao conceito de bacia hidrogrfica, e assim a define:

A bacia hidrogrfica uma unidade geofsica bem delimitada, est presente em todo territrio, em vrias dimenses, apresenta ciclos hidrolgicos e de energia bem caracterizados e integra sistemas a montante, a jusante e as guas subterrneas e superficiais pelo ciclo hidrolgico (TUNDISI, 2003, p.124).

Segundo Naghettini (2006), bacia hidrogrfica uma unidade fisiogrfica, limitada por divisores topogrficos, que recolhe a precipitao, age como um reservatrio de

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gua e sedimentos, defluindo-os em uma seo fluvial nica, denominada exutrio. As definies de bacias hidrogrficas apontam para uma importante reflexo e mudana de atitude das pessoas de modo geral no que se refere apropriao das mesmas, pois a disponibilidade, qualidade e quantidade de gua necessria ao bem estar da sociedade, em seus aspectos econmicos, sociais, culturais e polticos evidenciam a intransfervel tarefa de cuidar de todas elas.

A maneira como as bacias hidrogrficas vm sendo utilizadas, reflete diretamente na gua provenientes das mesmas, fato evidenciado tanto para a zona rural como para a urbana. Dessa maneira, conhecer, entender, monitorar e estud-las propiciam o manejo adequado para renovao e conservao dos recursos naturais renovveis, no s da gua, como tambm do solo, da vegetao, dos animais silvestres entre outros.

2.3 Importncia do monitoramento

A gua um dos principais recursos naturais, pois a sua disponibilidade fundamental a qualquer ser vivo. Sua disponibilidade necessria no somente em quantidade, mas tambm em qualidade. Entretanto, o uso da gua pelo ser Humano para qualquer finalidade resulta na deteriorao de sua qualidade, limitando geralmente seu potencial de uso (SARDINHA et al., 2008).

O objetivo de monitorar um corpo hdrico a obteno de informaes sobre a qualidade de suas guas, para posterior utilizao dessas informaes para subsidiar a gesto de recursos hdricos e a tomada de decises. Segundo o Plano Nacional dos Recursos Hdricos PNRH (2006), as principais fontes de contaminao das guas so: - efluentes domsticos; - efluentes industriais; - carga difusa urbana e agrossilvipastoril; - minerao; - natural;

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- acidental.

Com as informaes apresentadas pelo monitoramento do corpo hdrico possvel uma srie de aes, dentre as quais: - Realizao de um plano de manejo para o corpo hdrico; - Verificar se o rio atende os requisitos de sua classe; - Tomar medidas de proteo e/ou recuperao frente aos poluentes detectados.

Valle (1995) define monitoramento ambiental como sendo:

Um sistema contnuo de observaes, medies e avaliaes com objetivos de: documentar os impactos resultantes de uma ao proposta; alertar para impactos adversos no previstos, ou mudanas nas tendncias previamente observadas; oferecer informaes imediatas, quando um indicador de impactos se aproximar de valores crticos; oferecer informaes que permitam avaliar medidas corretivas para modificar ou ajustar as tcnicas utilizadas ( VALLE, 1995, p.38).

O monitoramento propicia a criao de banco de dados que subsidia os processos de licenciamento, controle e fiscalizao ambiental, alm de possibilitar um conhecimento de forma contnua sobre a qualidade e estado da gua.

Para a avaliao e monitoramento ambiental de uma bacia hidrogrfica, necessrio representar a integrao dos efeitos de diferentes agentes naturais e antrpicos situados a montante de qualquer seo de escoamento de um corpo dgua. Na avaliao quantitativa dos recursos hdricos so considerados o comportamento hidrolgico resultante da precipitao e as interferncias dos usos da gua, obras hidrulicas entre outras aes antrpicas. Na avaliao da qualidade da gua necessrio integrar o modelo quantitativo com a representao das fontes de poluio, seu transporte no rios e reservatrios para representar os efeitos integrados ou sinrgicos dos impactos sobre a qualidade da gua dos rios (LARENTIS et al., 2008).

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2.4 Poluio dos corpos hdricos de guas superficiais

Segundo o IGAM (2004), a poluio das guas tem como origem diversas fontes, associadas ao tipo de uso e ocupao do solo, dentre as quais se destacam os efluentes domsticos, efluentes industriais, carga difusa urbana e agrossilvopastoril, bem como a minerao.

Quanto caracterizao das fontes de poluio hdrica, ainda segundo o IGAM (2004), paras fontes pontuais, ou seja, os efluentes domsticos e industriais, os esgotos domsticos apresentam compostos orgnicos biodegradveis, nutrientes, e microorganismos patognicos. Nos efluentes industriais, por outro lado, h maior diversificao nos contaminantes lanados nos corpos d'gua, em funo dos diversos tipos de matrias-primas e processos industriais. A cerca do deflvio superficial urbano, geralmente, este contm todos os poluentes que se depositam na superfcie do solo. Na ocorrncia de chuvas, os materiais acumulados em valas, bueiros, etc., so arrastados pelas guas pluviais para os corpos d'gua, constituindo-se numa fonte de poluio tanto maior quanto menos eficiente for a coleta de esgotos ou a limpeza pblica na localidade. J a poluio agrossilvopastoril, decorrente das atividades ligadas agricultura, silvicultura e pecuria, apresenta seus efeitos dependentes das prticas utilizadas em cada regio e da poca do ano em que se realiza o preparo do terreno para o plantio, assim como, da utilizao ou no e da intensidade da aplicao de pesticidas agrcolas, causando assim uma poluio difusa. A contribuio representada pelo material proveniente da eroso de solos intensifica-se quando da ocorrncia de chuvas em reas rurais. Os pesticidas com alta solubilidade em gua podem vir a contaminar guas superficiais, quando transportados por escoamento superficial e minerao.

Alm das fontes antrpicas, h a poluio natural, que est associada s chuvas e ao escoamento superficial, salinizao e decomposio de vegetais e animais mortos. No se pode desconsiderar tambm a poluio acidental que proveniente de derramamentos acidentais de materiais da linha de produo industrial ou no transporte de cargas (IGAM, 2004).

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Todos os contaminantes da gua, com exceo dos gases dissolvidos contribuem para a carga de slidos. Por esta razo, os slidos so analisados separadamente, antes de se apresentar os diversos parmetros de qualidade da gua (SPERLING,1996). A FIG.1 caracteriza de forma separada as formas e caractersticas de impurezas da gua.

Figura 1 Impurezas contidas na gua.

Fonte: Sperling (1996) adaptado de Barnes et al., (1981).

2.5 A presena de slidos na gua

Os slidos totais representam uma das mais importantes caractersticas fsicas das guas, estando relacionados presena de matria orgnica e inorgnica nos corpos aquticos. So subdivididos de acordo com o dimetro da partcula em: slidos em suspenso ( > 0,0001 m), slidos dissolvidos (0,001 < < 1 m), slidos coloidais (

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orgnica, e fixos que representam a matria inorgnica (METCALF; EDDY, 2003; KRONIMUS et al., 2004).

A sua determinao, segundo Kronimus (2004), de extrema importncia para a avaliao da qualidade das guas e do meio ambiente em geral. Fato justificado pela influncia dos slidos na formao de sedimentos nos corpos aquticos, na adsoro de contaminantes, que muitas vezes so carreados por longas distncias, na presena de microorganismos, como bactrias, vrus e protozorios, adsorvidos aos sedimentos nas guas, alm da gerao de gases e odores resultantes da decomposio das matrias orgnicas adsorvidas aos slidos.

Os slidos presentes nos cursos dgua podem ser originados atravs de processos de eroso do solo (natural ou acelerada), lanamento de efluentes domsticos e industriais, disposio de resduos slidos no ambiente, carreados pelas chuvas atravs da drenagem superficial ou, ainda, atravs de processos de urbanizao de bacias hidrogrficas. Desta forma, pode-se dizer que as principais fontes de slidos na gua esto associadas interveno humana ao meio ambiente (FENDRICH et al., 1991).

Segundo Sperling (1996), o poluente SST (slidos suspensos totais), tem como sua maior fonte poluidora os esgotos domsticos, seguido por drenagem superficial urbana, esgotos industriais, agricultura e pastagens. Assim tendo os seguintes efeitos poluidores: problemas estticos, depsitos de lodo, adsoro de poluentes e proteo de patognicos.

As guas, os ventos e as aes antrpicas exercem influncia sobre o processo de desagregao e remoo de sedimentos do solo, a eroso. Acredita-se que o desmatamento seja uma das aes de maior influncia para a ocorrncia deste processo. A gua e o vento, ao incidirem sobre a superfcie descoberta do solo, arrastam sua camada superficial, carreando os sedimentos para corpos aquticos prximos (FENDRICH et al., 1991).

Os esgotos domsticos, lanados diretamente nos cursos dgua, muitas vezes sem tratamento prvio contm aproximadamente 0,1% de slidos, sendo esta frao a

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principal responsvel pela contaminao das guas. Em geral, estes slidos apresentam 70% de origem orgnica e 30% de origem inorgnica (METCALF; EDDY, 2003).

O estudo realizado por Oliveira e Baptista (1997), demonstrou que o aumento na produo de sedimentos nas bacias hidrogrficas est estritamente relacionado aos processos de urbanizao em regies prximas.

A presena de slidos nos corpos aquticos causa interferncias na utilizao da gua tanto para o abastecimento pblico como para a agricultura, para a produo de energia e para a recreao. Pode-se afirmar que, a presena destes materiais promove a deteriorao da qualidade das guas, sendo que os efeitos podem ser fsicos, qumicos e/ou biolgicos (HEM, 1989).

2.6 Slidos Suspensos e Aspectos Gerais

A TAB. 1 apresenta as principais caractersticas de Slidos em suspenso em rios.

Tabela 1 - Principais caractersticas de slidos na gua.

Parmetro Descrio

Slidos totais -Orgnicos e inorgnicos: suspensos e dissolvidos; sedimentveis.

Em suspenso - Frao dos slidos orgnicos e inorgnicos que no so filtrveis (no dissolvidos).

- Fixos -Componentes minerais, no incinerveis, inertes, dos slidos em suspenso.

- Volteis -Componentes orgnicos dos slidos em suspenso.

Fonte: (SPERLING, 1996).

O Material em suspenso ou slidos em suspenso constitudo de pequenas partculas que se encontram suspensas na gua, tais como silte, argila, areia, as quais tm uma frao mineral ou inorgnica e outra orgnica. Este material pode ser

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separado por filtrao simples, sendo sua unidade de medida em mg/L (BAUMGARTEN; POZZA, 2001; FEITOSA; MANOEL FILHO, 2000).

Altas concentraes de slidos suspensos limitam a qualidade da gua bruta, por estarem relacionadas com a turbidez, a salinidade de dureza da gua, assim diminuindo a penetrao de luz na gua prejudicando a fotossntese dos seres vivos presentes (SILVA, 1990). Ainda segundo o autor, as concentraes de slidos suspensos so variveis no tempo e no espao e dependem da hidrodinmica, da constituio do substrato de fundo, das margens e do meio hdrico, alm de fatores meteorolgicos.

Libnio (2005), afirma que existe uma correlao intrnseca entre turbidez e slidos suspensos.

2.7 Sedimento e Aspectos Gerais

Sedimento o resultado da deposio de detritos inorgnicos, ou do acmulo de detritos orgnicos. Este acmulo de sedimentos constitui o que se chama de depsito sedimentar. Geralmente, os sedimentos tm as seguintes composies: as areias como material grosseiro, alternado com material mais fino como argilas e restos orgnicos (CARVALHO, 1994).

O estudo e a compreenso dos fatores que integram o processo de eroso do solo e a quantificao das perdas de solo so de grande importncia, pois servem de ponto de partida para a elaborao de medidas que visem maximizao do uso do dos recursos hdricos disponveis, evitando-se os efeitos negativos decorrentes da produo, transporte e deposio de sedimentos (PAIVA, 2000).

Os sedimentos so responsveis pela formao e manuteno de praias de rios, pelo equilbrio do fluxo do slido e liquido entre os continentes e os oceanos e constituem fator fundamental para a dinmica dos cursos dgua, transportam

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nutrientes que servem de alimento aos peixes e demais seres vivos, ou quando em desequilbrio, para eutrofizao de ambientes aquticos (CARVALHO et al., 2000).

A produo e a deposio de sedimentos em uma bacia hidrogrfica dependem fundamentalmente de suas caractersticas naturais e de influencias antrpicas: chuvas, tipos de solo, topografia, densidade de drenagem, cobertura vegetal e rea de drenagem, uso e ocupao do solo, o uso da gua, alteraes no curso dgua e outros (CARVALHO et al., 2000).

O transporte de sedimentos se processa nos cursos dgua, sendo que a maior quantidade ocorre na poca chuvosa, onde 70% a 90% de todo o sedimento transportado pelos cursos dgua ocorrem no perodo de chuvas, principalmente durante as fortes precipitaes (CARVALHO, 1994, p. 55).

Segundo Stumm e Morgan (1981), o sedimento no simplesmente um depsito de material removido de oceanos e de guas doces; o fluxo de constituintes dos sedimentos para a gua, e vice-versa, importante no controle da composio dos sistemas. Nesse compartimento ocorrem reaes biticas e abiticas que fazem com que ele tenha grande significncia nas guas, podendo alterar a qualidade da mesma.

Segundo Carvalho (1994), o transporte de sedimento ocorre de diferentes formas:

- Slidos de arrasto: as partculas rolam ou escorregam longitudinalmente no curso dgua, mantendo-se, praticamente todo o tempo, em contato com o leito.

- Slidos saltitantes: as partculas pulam ou saltitam ao longo do curso dgua com o efeito da correnteza ou devido a choques com outras partculas. O impulso inicial que arremessa a partcula na correnteza pode ocorrer pelo choque com outra, ao rolamento de uma por cima da outra ou para o fluxo de gua sobre a superfcie curva de uma partcula criando uma presso negativa.

- Slidos em suspenso: as partculas so suportadas pelas componentes verticais de velocidade do fluxo turbulento, enquanto so transportadas pelos componentes

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horizontais dessas velocidades, sendo pequenas o suficiente para permanecerem em suspenso, subindo e descendo na corrente acima do leito.

2.8 Importncia da precipitao na formao de sedimentos e slidos em suspenso

Canali (1981, p.16) afirma que quanto maior a precipitao, maior ser a produo de sedimentos.

A precipitao pluviomtrica possui a caracterstica peculiar de ser um dos elementos mais instveis e imprevisveis (BURIOL et al., 2006) quando se trata de fenmenos meteorolgicos, tanto na sua freqncia de ocorrncia quanto na sua intensidade. Na bacia hidrogrfica, segundo Porto, Branco e Luca (1991), parte da gua infiltra-se e atinge os lenis subterrneos, parte evapora e outra frao escoa.

Segundo Tucci (2002), a chuva altera diretamente a umidade, temperatura e fisiologia do local, fato definido como variabilidade hidrolgica. Esta variabilidade inclui as alteraes que possam ocorrer nas entradas e sadas dos sistemas hidrolgicos. As principais entradas so a precipitao e a evapotranspirao, que depende de outras variveis climticas, enquanto que as principais variveis de sada so o nvel e a vazo de um rio.

Na ocorrncia de precipitao pluviomtrica, h tambm processos de percolao e lavagem do solo, por meio dos quais, por gravidade, ocorre carreamento de gua e minerais do solo aos corpos hdricos, incluindo substncias inorgnicas e orgnicas, como, por exemplo, resduos agrcolas. Os organismos vivos no ambiente ltico tambm alteram a composio qumica e biolgica do meio atravs de seu metabolismo. Variaes de pH, oxignio, nitrognio, entre outros, so influenciadas pelas caractersticas dos organismos ali presentes e, portanto, pela cadeia alimentar atuante (ESTEVES, 1988).

26

3 METODOLOGIA

3.1 rea de estudo

A bacia hidrogrfica do rio Doce apresenta uma significativa extenso territorial, cerca de 83.400 km2, dos quais 86% pertencem ao Estado de Minas Gerais. Abrange, total ou parcialmente, reas de 228 municpios, sendo 202 em Minas Gerais, possui uma populao total da ordem de 3,1 milhes de habitantes. Para se ter uma idia da sua importncia econmica, deve-se saber que a bacia abriga o maior complexo siderrgico da Amrica Latina. Trs das cinco maiores empresas de Minas Gerais no ano de 2000, a Companhia Siderrgica Belgo Mineira, a antiga ACESITA hoje Arcelor Mittal e a USIMINAS, l operam. Alm disso, l se encontra a maior mineradora a cu aberto do mundo, a Companhia Vale do Rio Doce. Dentre as principais sub-bacias do rio Doce, encontra-se a do rio Piracicaba (CBH - DOCE, 2009).

A bacia hidrogrfica do rio Piracicaba possui uma populao estimada de 687.851 habitantes e uma rea de drenagem de 5.706 km, abrangendo 21 municpios mineiros. Localizada na Bacia do Mdio Rio Doce, a Bacia do Rio Piracicaba encontra-se na rea de influncia do Parque Estadual do Rio Doce e possui um conjunto expressivo de atividades econmicas (siderurgia, celulose e minerao de ferro) com alto grau de impacto ambiental (IGAM, 2004). nesta bacia que se encontra o Vale do Ao, regio altamente industrializada e com elevada densidade populacional.

A rea de estudo deste trabalho situa-se na regio do Vale do Ao, onde os pontos de monitoramento da gua foram definidos nos rios Doce e Piracicaba nos municpios de Jaguarau, Ipatinga e Caratinga.

27

3.2 Pontos de coleta

Para a avaliao de Slidos Totais Suspensos, sedimentos de fundo e margem, nas fraes orgnicas e inorgnicas, foram determinados trs pontos de coleta dentro da bacia do rio Piracicaba e rio Doce, na regio do Vale do Ao. A TAB. 2 traz a descrio da localizao e cdigos de denominao dos pontos de coleta.

Tabela 2 Codificao dos locais de coleta. Ponto Local P1 Jaguara-MG (Lagoa do Pau) P2 Ipatinga-MG (Cariru) P3 Caratinga-MG (Ponte Metlica)

Fonte: Autor, (2013).

O P1 apresenta vegetao rasteira em seu entorno e alguns arbustos (FIG. 2). P1 encontra-se no rio Piracicaba montante do P2 e P3, bem como da regio metropolitana do Vale do Ao, com coordenadas geogrficas (SAD69) 19 28,43 36S / 42 2148 59 W (FIG. 3), com elevao de 230m. Nessa regio h um pequeno povoado rural.

Figura 2 Vista local do P1.

Fonte: Autor, 2013.

28

Figura 3 Mapa de localizao do P1 na bacia do Rio Piracicaba.

Fonte: adaptado de IGAM, 2010.

O P2 apresentou vegetao ciliar bem preservada com presena discreta de eroso de suas margens (FIG. 4). P2 est inserido no final da bacia do rio Piracicaba e foi considerado como jusante da regio de influncia do Vale do Ao. Encontra-se jusante do P1 e montante do P3, com coordenadas geogrficas (SAD69) 19 3129 95 S / 42 2930 64 W (FIG. 5), com elevao de 219m. Essa regio apresenta uma elevada densidade populacional, sendo a maior parte rea residencial em constante crescimento, onde a maioria das ruas encontram pavimentadas com sistema pblico de coleta de esgotos.

29


Fonte: Autor, 2013.

Figura 5 Mapa de localizao do P2 na bacia do rio Piracicaba.

Fonte: adaptado de IGAM, (2010).

30

O P3 apresenta vegetao composta por capim e alguns arbustos em seu entorno bem como margens com bancos de areia e rochas (FIG. 6). P3 est inserido na bacia do rio Doce, jusante de onde o rio Piracicaba desgua no rio Doce. Encontra-se a jusante do P1 e P2, bem como do Vale do Ao e da ETE de Ipatinga (Estao de Tratamento de Esgoto de Ipatinga). com coordenadas geogrficas (SAD69) 19 3249 08 S / 42 3240 74 W (FIG. 7), com elevao de 208m.


Fonte: Autor, 2013.

Figura 7 Mapa de localizao do P3 nos limite da bacia do rio Piracicaba.

Fonte: adaptado de IGAM, 2010.

31

3.3 Clima

Os municpios de coleta, que foram Jaguarau, Ipatinga e Caratinga, sendo todos situados no estado de Minas Gerais, possuem uma elevada variao climtica em razo de haver, em seu territrio, altitudes que variam de 300 metros at 1.300 metros. Segundo a classificao climtica de Kppen citado por Peel (2007), o clima predominante nas regies o Aw - Clima tropical mido, com inverno seco e vero chuvoso.

3.4 Procedimento de Pesquisa

Para realizao da pesquisa foi necessrio obter informaes do local como: Slidos totais suspensos, sedimento, precipitao, vazo, cobertura vegetal, de cada ponto, de maneira a obter dados suficientes, transformando-a em resultados satisfatrios para o objetivo do trabalho, seguindo os seguintes critrios:

- Pesquisa Bibliogrfica: em livros, monografias, artigos e sites para embasamento referencial terico abrangendo desde distribuio da gua na terra at sedimentos e aspectos Gerais.

- Pesquisa Experimental: realizada em laboratrio teve com principal objetivo obter informaes das fraes orgnicas e inorgnicas de slidos suspensos totais, sedimento de fundo e margem. Ressalta-se que no h limites de concentrao destes parmetros em nenhuma lei vigente no Brasil.

32

3.5 Amostragem

Para se obter as amostras de SST foi coletada gua com auxlio de um balde a aproximadamente 30cm da margem, o sedimento de fundo foi coletado a aproximadamente 50cm da margem pela Draga de Eckman (FIG. 8) e o sedimento de margem foi coletado a aproximadamente 1m da gua do rio por um trado manual (FIG. 8). Todas as amostras foram armazenadas em uma caixa trmica e encaminhadas para o Laboratrio de Pesquisas Ambientais (LPA), onde foram efetuadas as anlises. Estas foram coletadas mensalmente, durante os meses de agosto de 2012 a maro de 2013. Os meses de agosto de 2012 e setembro no tiveram amostra de sedimentos de fundo e margem de nenhum ponto de coleta.

Figura 8 Coleta de sedimento com draga e trado.

Fonte: Autor, 2013.

3.6 Materiais e Anlises laboratoriais

As unidades de medidas das variveis analisadas em laboratrio encontram-se descritas na TAB. 3.

33

Tabela 3 - Parmetros e Unidades.

Parmetros Unidade Slidos Suspensos mg / L Sedimento Fundo g

Sedimento de Margem g


Cada varivel foi obtida de acordo com metodologias especficas descritas nas sees que se seguem.

3.6.1 Slidos totais suspensos e suas fraes fixas e volteis

As anlises de slidos suspenso seguiram a metodologia descrita em APHA (2005).

Em laboratrio a amostra de gua foi filtrada em filtro de fibra de vidro GF-3 (MACHEREY-NAGEL) com dimetro de 47 mm acoplado a um conjunto de filtrao a vcuo (FIG. 9). Este foi seco e pesado previamente. O material retido no filtro foi seco em estufa entre 103 e 105C. Aps esfriar em dessecador este foi pesado em balana analtica com 4 casas decimais.

Figura 9 Filtro a vcuo.

Fonte: Autor, (2013)

34

Para estimar as fraes fixas e volteis, calcinou-se o resduo, produzido na anlise de slidos totais em suspenso, a 550C por 15 a 20min. Aps resfriamento do filtro a temperatura ambiente este foi pesado.

Para a estimativa da concentrao de slidos suspensos totais foi aplicada a equao 1. Enquanto para as fraes volteis e fixas as equaes 2 e 3, respectivamente.

(A-B) Slidos Totais Suspensos (mg/L) =

Volume da amostra, (L) Eq. (1)

Onde,

A- peso do resduo seco e do filtro, (mg); B- peso do filtro, (mg).

(A-B) Slidos Volteis (mg/L) =


Onde, A- Peso do resduo seco e do filtro antes da calcinao, (mg). B- Peso do resduo seco e do filtro aps a calcinao, (mg).

(B-C) Slidos Fixos (mg/L) =


Onde, B- Peso do resduo seco e do filtro aps a calcinao, (mg). C- Peso do filtro, (mg).

35

3.7 Sedimentos de Fundo e Margem Fraes Fixos e Volteis

Com a finalidade de melhorar a compreenso dos dados a serem obtidos com a quantificao de Fixos e Volteis, realizou o mtodo de calcinao. Sendo assim, aps quarteamento e secagem dos materiais, pesou-se aproximadamente 10 g de cada amostra, em cadinhos de porcelana, e levou a mufla, esta com temperatura de 500 C. Deixou as amostras por 2 horas, com a finalidade de se quantificar a matria orgnica volatizada na forma de CO2 e retirou-as para resfriamento em dessecador. Posteriormente, as amostras foram pesadas e a diferena entre o peso inicial e final corresponde ao teor de Volteis presentes nas amostras. Consequentemente, a massa que permaneceu no cadinho referente a teor de Fixos das amostras. Para a estimativa da frao de volteis foi aplicada a equao 4. Enquanto para as frao de fixos a equao 5.

Volteis (g) = ( A + B ) - C Eq. (4)

Onde,

A- Peso do cadinho, (g); B- Peso da amostra, (g); C- Peso do cadinho calcinado (g).

Fixos (g) = (A - Volteis Eq. (4)) Eq. (5)

A- Peso da amostra, (g); Volteis - Valor obtido na equao 4, (g).

36

4 RESULTADOS DISCUSSO

4.1 Precipitao

Para verificar a adequao na alocao dos meses do ano s pocas seca e chuvosa, procedeu-se integrao dos dados das 3 pontos de coleta (FIG. 10).

A FIGURA 10 mostra as precipitaes mdias dos trs pontos de coleta. O clima definido em termos dos valores das variveis climticas e uma das principais a precipitao. As suas grandes concentraes causam grandes impactos sociedade, economia e ao meio ambiente, pois est relacionada com enxurradas e lixiviao de material, assim contribuindo significativamente para sedimento de fundo, margem e slidos suspensos totais. As maiores precipitaes no perodo de coleta foram no perodo de outubro a janeiro, principalmente nos meses de novembro e dezembro de 2012.

Figura 10 Precipitao.

Fonte: Autor, 2013.

0255075

100125150175200225250275300325350375

ago/12 set/12 out/12 nov/12 dez/12 jan/13 fev/13 mar/13

Pluvio

sida

de (m

m)

Pluviosidade (mm)

37

A TAB. 4 est representando todos os aspectos dos pontos de coleta que so relevantes para obter informaes hbeis para um determinado projeto. A precipitao relativa ao perodo de coleta foi considerada como o somatrio de pluviosidade dos 7 dias anteriores ao perodo de coleta, uma vez que a vazo e caractersticas do dia da coleta seriam resultado dos dias anteriores.

Tabela 4 Informaes importantes para o projeto. Estao/Ponto Ms/Ano Perodo da Coleta Estao Precipitao (mm)

P1 Ago/12 05/09 Mario Carvalho 2 P2 Ago/12 30/08 Usiminas 3 P3 Ago/12 30/08 Usiminas 3

P1 Set/12 02/09 Mario Carvalho 3 P2 Set/12 02/09 Usiminas 3 P3 Set/12 03/09 Usiminas 3

P1 Out/12 30/10 Mario Carvalho 7 P2 Out/12 30/10 Usiminas 10 P3 Out/12 31/10 Usiminas 2

P1 Nov/12 28/11 Mario Carvalho 151 P2 Nov/12 28/11 Usiminas 150 P3 Nov/12 29/11 Usiminas 152

P1 Dez/12 19/12 Mario Carvalho 29,5 P2 Dez/12 19/12 Usiminas 13 P3 Dez/12 20/12 Usiminas 14,5

P1 Jan/13 16/01 Mario Carvalho 75 P2 Jan/13 16/01 Usiminas 75 P3 Jan/13 17/01 Usiminas 114

P1 Fev/13 06/02 Mario Carvalho 130 P2 Fev/13 06/02 Usiminas 130 P3 Fev/13 07/02 Usiminas 100

P1 Mar/13 06/03 Mario Carvalho 21 P2 Mar/13 07/03 Usiminas 20 P3 Mar/13 07/03 Usiminas 20


38

4.2 Slidos suspensos totais, fraes inorgnicas e orgnicas.

Esteves (1998), a turbidez uma medida da capacidade de disperso da radiao. Uma das principais causas da turbidez a matria slida em suspenso, composta por matrias orgnicas e inorgnicas, oriunda, principalmente, de reas em que houve a retirada da mata natural para insero de agriculturas ou com solos descobertos.

Como a turbidez est relacionada com os slidos particulados carreados em suspenso, durante a estao chuvosa (outubro a maro) h um maior volume de precipitao (FIG. 10) e conseqentemente maior quantidade de material em suspenso derivado dos processos erosivos na bacia. Nos ambientes estudados, que os valores mais elevados (> 100 mg.L-1), especialmente em novembro, foram encontrados na estao chuvosa (FIG. 11 a 13). Assim parecem estar associados ao antrpica e natural

Dos pontos monitorados no rio Piracicaba, P1 uma regio intermediria entre rural e urbana, tem vegetao rasteira e pouca vegetao ciliar, solo exposto, onde ocorre arrasto de materiais slidos. A TAB. 4 mostra que em P1 no ms de novembro de 2012 teve-se uma precipitao de aproximadamente 151mm, 7 dias antes do dia da coleta, tendo o valor de SST 116,67mg.L-1. Ele afirma que SST limitam a qualidade da gua bruta, por estarem totalmente relacionado com a turbidez. Com os dados de precipitao diria, foi possvel afirmar que as chuvas e o escoamento superficial o principal meio de contaminao por partculas suspensas em corpos hdricos, pois o ms de agosto de 2012 (TAB. 4) apresentou a menor precipitao dentre os meses avaliados e o menor valor de SST (3,22 mg.L-1) (FIG. 11). Em P1, a frao inorgnica (fixa) representou aproximadamente 81,6% de SST em todas as amostras do perodo de coleta. Enquanto a frao de orgnicos (volteis) foi de aproximadamente 18,4%. Isso indica que est tendo mais arraste de material mineral do que material orgnico na bacia de drenagem.

39

Figura 11 Concentrao de slidos em suspenso (total, inorgnico e orgnico) em P1 no perodo de agosto de 2012 a maro de 2013.

SST-slidos suspensos Totais; SSI slidos suspensos inorgnicos; SSO - slidos suspensos orgnicos.


Quanto ao P2 tambm localizado no rio Piracicaba, este tem vegetao de mata ciliar e est localizado em uma massa de zona urbana, onde a precipitao gera o escoamento superficial que drenado pelas bocas de lobo das ruas pavimentadas. Neste ponto as maiores precipitaes ocorreram nos meses de Novembro de 2012 (150 mm) e Fevereiro de 2013 (30 mm), como indicado na TAB. 4. Foram nestes meses que ocorreram as maiores concentraes de SST, com valores de 156,65mg/L-1 no ms de Novembro de 2012 e de 160mg/L-1 no ms de Fevereiro de 2013 (FIG. 12). Estes valores foram maiores que os encontrados em P1, podendo isto estar relacionado ao fato de P2 estar jusante de P1, apresentando assim uma maior rea de drenagem o que a princpio aumentaria as concentraes de SST em P2. Tal como para P1, a menor precipitao registrada dentre os meses avaliados foi em Agosto e Setembro de 2012 (3 mm), meses com menores valores de SST, 13,67 mg.L-1e 6,07 mg.L-1, respectivamente. Quanto s fraes inorgnicas e orgnicas, estas representaram nos SST aproximadamente 81% e 19%, respectivamente, indicando uma caracterstica mais mineral (FIG. 12).

Jaguarau-MG (Lagoa do Pau)

-

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

ago/12 set/12 out/12 nov/12 dez/12 jan/13 fev/13 mar/13Ms/Ano

STS

(mg/

L) SSTSSISSO

40



Quanto ao ponto de monitoramento no rio Doce (P3), este apresenta vegetao ripria composta por capim e alguns arbustos e rvores em seu entorno. Este ponto j tem como parte de sua vazo oriunda do rio Piracicaba, que desgua montante de P3 no rio Doce. Logo apresentando maior vazo que os demais pontos e tambm influenciado por estes. Em P3 tambm foi no ms de Novembro de 2012 que ocorreu a maior precipitao (152 mm), seguida do ms de Fevereiro de 2013 (100 mm) (TAB.4). Estes meses registraram valores de SST acima de 100 mg.L-1, sendo eles de 463,67 mg/L-1 e 114 mg/L-1, respectivamente (FIG. 13). Cabe ressaltar que no ms de novembro de 2012 houve precipitaes elevadas o que deve ter contribudo significativamente para o arraste de material terrestre para os rios. Como a carga de slidos em P3 resultante no apenas do que carreado pelo Rio Piracicaba, mas tambm do que vem montante da bacia do rio Doce, as concentraes de SST cerca de 3 vezes mais elevada encontradas em no ms de Novembro de 2012 destacam como o rio Doce influncia diretamente nos slidos deste ponto.Tal como o encontrado para os demais pontos, P1 e P2, foi possvel verificar que as chuvas via escoamento superficial so os principais meios de entrada de partculas suspensas no ambiente estudado, sendo que em o ms de

Ipatinga-MG (Cariru)

-

20,00

40,00

60,00

80,00

100,00

120,00

140,00

160,00

180,00


STS

(mg/

L) SSTSSISSO

41

Caratinga-MG (Ponte Metlica)

-

50,00

100,00

150,00

200,00

250,00

300,00

350,00

400,00

450,00

500,00


STS

(mg/

L) SSTSSISSO

menor precipitao (Agosto de 2012) (TAB. 4) tambm apresentou a menor concentrao de SST (18 mg.L-1) . Em P3, a composio de SST tambm foi predominantemente inorgnica, exibindo em mdia 87,15% de frao fixa e 12,85% de voltil.


Fonte: Autor, (2013). O parmetro slidos suspensos totais no tem limite empregado por leis vigentes no Brasil, por este motivo Silva (1990), procurou um meio de obter informaes para ter uma idia de qual valor poderia prejudicar o meio aqutico. Segundo o autor, o valor mximo padro de SST seria de 100mg/L-1 porque ele afirma que SST tem relao com a turbidez. A turbidez nada mais a reduo da sua transparncia devido presena de materiais em suspenso que interferem com a passagem da luz atravs do fluido, assim causando por uma enorme variedade de matrias em suspenso, de origem orgnica ou inorgnica. Este valor s foi ultrapassado nos ambientes estudados no perodo de pico das chuvas, especialmente no ms de novembro de 2012 (FIG. 11 a 13). Como dito anteriormente, o comportamento dos slidos suspensos semelhante ao da turbidez, com a qual se relaciona. Os pontos P1, P2, P3 em todas as amostras, a parcela mineral prevalece sobre a orgnica, FIG. 12, 13, 14.

42

Nos ambientes monitorados a turbidez exibiu relao direta com SST, obteve valores de tubidez com picos no mesmo perodo (Novembro de 2012 e Fevereiro de 2013), o qual o limite de 100 ntu para guas classe 2 do CONAMA (CONSELHO NACIONAL DE MEIO AMBIENTE, 2005) foi ultrapassado (FIG. 14).

Figura 14 Resultados Turbidez.


4.3 Sedimento de fundo e margem nas fraes inorgnicas e orgnicas

O sedimento reflete os principais processos que ocorrem nos ecossistemas aquticos, pois acumula informaes e ciclos dos nutrientes e de fluxos de energia (ESTEVES, 1988). Sua formao decorrente da deposio do material em suspenso.

Rangel e Silva (2007) constataram que a fonte de substncias orgnicas est associada, principalmente, a deposio natural de resduos de plantas perto do rio que alcanam o solo na forma de folhas, galhos e outros fragmentos orgnicos, bem como substncias orgnicas derivadas da decomposio das razes. Ressalta-se que o revolvimento do sedimento de fundo de um rio, devido a grande turbulncia, por exemplo, pode duplicar a perda de matria orgnica, em relao a um sistema de manejo sem revolvimento (BAYER et al., 2000).

0

100

200


Turb

idez

(N

TU)

P1 P2 P3

43

Segundo Derisio (2000) do ponto de vista das substncias inorgnicas principalmente o solo, o principal dano decorrente da sua utilizao a suscetibilidade eroso, a qual causada principalmente pela ao da gua, consequentemente remoo das partculas minerais. Esta remoo alm de causar alteraes de relevo, remoo da camada superficial material inorgnico, provoca assoreamento dos rios. A eroso do solo est principalmente associada a fatores como clima, tipo do solo, e declividade do terreno.

Nos ambientes monitorados os sedimentos de margem e de fundo, tal como o encontrado para SST, foram, predominantemente, inorgnicos em todo o perodo de estudo (TAB. 5 e 6).

Infelizmente, os meses secos no tiveram os sedimentos analisados, mas comparando-se outubro com os demais meses chuvosos, pde-se observar um aumento na contribuio da matria inorgnica na formao do sedimento, tanto de margem quanto de fundo. provvel, que o material inorgnico em suspenso carreado em maiores concentraes nos meses chuvosos, especialmente em Novembro de 2012, tenha contribudo para a formao de um sedimento mais inorgnico, chegando a valores em torno de 98% nos meses de Janeiro a Maro de 2013 (TAB. 5 e 6). Assim clara a relao entre SST e a formao do sedimento nos ambientes estudados, sendo que a caracterstica do dos rios Piracicaba e Doce, de uma predominncia em arrastar material particulado inorgnico, aproximadamente 90% (TAB. 6), provavelmente em decorrncia de seu relevo montanhoso na seo dos pontos de coleta.

44

Tabela 5 Sedimento de margem.

Ponto Ms/Ano Peso amostra (g) Peso inorgnico (g) Peso Orgnico (g) P1 Ago/12 - - - P2 Ago/12 - - - P3 Ago/12 - - -

P1 Set/12 - - - P2 Set/12 - - - P3 Set/12 - - -

P1 Out/12 10,001 6,786 3,215 P2 Out/12 10,001 3,901 5,1 P3 Out/12 10,020 9,316 0,704

P1 Nov/12 - - - P2 Nov/12 - - - P3 Nov/12 - - -

P1 Dez/12 10,001 9,932 0,069 P2 Dez/12 10,004 8,308 1,696 P3 Dez/12 10,003 7,693 2,31

P1 Jan/13 10,078 9,278 0,8 P2 Jan/13 10,001 9,569 0,432 P3 Jan/13 10,013 9,223 0,79

P1 Fev/13 10,000 9,518 0,482 P2 Fev/13 10,012 9,41 0,602 P3 Fev/13 10,002 9,895 0,107

P1 Mar/13 10,000 9,125 0,875 P2 Mar/13 10,002 9,807 0,195 P3 Mar/13 10,004 9,312 0,692


45

Tabela 6 - Sedimento de fundo.


Ponto Ms/Ano Peso amostra (g) Peso inorgnico (g) Peso Orgnico (g) P1 Ago/12 - - - P2 Ago/12 - - - P3 Ago/12 - - -

P1 Set/12 - - - P2 Set/12 - - - P3 Set/12 - - -

P1 Out/12 10,004 8,786 1,216 P2 Out/12 10,002 7,186 2,818 P3 Out/12 10,001 7,885 2,116

P1 Nov/12 - - - P2 Nov/12 - - - P3 Nov/12 - - -

P1 Dez/12 10,001 8,873 1,128 P2 Dez/12 10,001 6,911 3,09 P3 Dez/12 10,003 8,13 1,873

P1 Jan/13 10,001 9,937 0,064 P2 Jan/13 10,004 9,976 0,228 P3 Jan/13 10,001 9,695 0,306

P1 Fev/13 10,002 9,838 0,164 P2 Fev/13 10,001 9,433 0,568 P3 Fev/13 10,003 9,789 0,214

P1 Mar/13 10,003 9,929 0,074 P2 Mar/13 10,003 9,785 0,218 P3 Mar/13 10,004 9,569 0,435

46

5 CONSIDERAES FINAIS

A ocupao do solo, as atividades desenvolvidas s margens, o relevo, o tipo de solo e a precipitao caracterizam as fraes de slidos suspensos totais (SST) em um rio. Nos rios Piracicaba e Doce a frao inorgnica foi 90% predominante sobre frao orgnica em todos os pontos de amostras. Os dados indicaram que a precipitao um dos fatores primordiais para o arraste de partculas para o rio, controlando suas variaes. As diferenas entre as maiores concentraes encontradas em P3 comparado aos pontos P1 e P2, indicam a influncia do restante da bacia rio Doce alm da sub-bacia do rio Piracicaba sobre este. Isto acarreta em um maior volume de gua naturalmente carreada com sedimentos e nutrientes, os quais encontram-se predominantemente inorgnicos.

Os sedimentos de margem e fundo nos ambientes estudados parecem estar diretamente relacionados composio dos slidos em suspenso, sendo estes predominantemente inorgnicos.

Avaliar SST e sedimentos nas fraes inorgnicas e orgnicas em um rio fundamental para se obter informaes sobre as formas de sada de um processo de eroso, importante para o planejamento de vrios processos de conservao do solo e gua. Como afirmado anteriormente, pde-se observar que a frao inorgnica prevaleceu sobre a orgnica, que demonstra um maior arraste de material mineral nos rios Piracicaba e Doce. Isto pode indicar um ambiente com caractersticas de processos erosivos intensos de suas margens, as quais nas reas de estudo so caracterizadas pela presena de barrancos com grande desnvel entre o ambiente terrestre e aqutico.

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