universidade federal rural do rio de janeiro...
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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO
INSTITUTO DE BIOLOGIA
GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS
“O USO DE PARD, ANÁLISE DA ÁGUA E DO SEDIMENTO PARA
AVALIAR A QUALIDADE AMBIENTAL DO VALÃO DOS BOIS
(BACIA DO RIO DA GUARDA), NO MUNICÍPIO DE SEROPÉDICA.”
Uiara Einaudi Ribeiro
Orientação: Carlos Domingos da Silva
Co-orientação: Benjamin Carvalho Teixeira Pinto
Seropédica – 2014
Uiara Einaudi Ribeiro
Orientação: Carlos Domingos da Silva
Co-orientação: Benjamin Carvalho Teixeira Pinto
“O USO DE PARD, ANÁLISE DA ÁGUA E DO SEDIMENTO PARA AVALIAR A
QUALIDADE AMBIENTAL DO VALÃO DOS BOIS (BACIA DO RIO DA GUARDA), NO
MUNICÍPIO DE SEROPÉDICA.”
Monografia apresentada como requisito
parcial para obtenção do grau de Bacharel
em Ciências Biológicas do Instituto de
Biologia da Universidade Federal Rural do
Rio de Janeiro
Fevereiro – 2014
i
AGRADECIMENTOS
Agradeço primeiramente a Deus, por estar ao meu lado em todos os dias dessa
jornada, mantendo sempre o meu ânimo e minhas aspirações. Agradeço minha família,
por suportar minhas ausências e aguentar a saudade e por, acima de tudo, representar
meu porto seguro, e minha fé.
Agradeço ao meu noivo Pedro Henrique, por aturar todos meus momentos de
frustração e desânimo, por me fazer acreditar e tornar possível essa realização, me
auxiliando em campo e sendo um ótimo parceiro para minhas discussões ambientais.
Ao meu orientador Carlos Domingos da Silva, que esteve ao meu lado durante
os últimos anos, pelos dias corridos que tivemos e pelos trabalhos de campo. Ao meu
co-orientador Benjamin Carvalho Teixeira Pinto, por todo o auxilio disponibilizado
durante toda a pesquisa e por se mostrar sempre disposto a me ajudar, seja no campo ou
nas correções e por me apresentar essa área tão fascinante à qual pretendo me dedicar.
Agradeço às minhas companheiras moradoras e ex-moradoras do F3 403, por
aturarem meus longos dias na frente do computador e minhas crises de estresse. E em
especial à Virgínia Araújo Pereira por me auxiliar sempre com uma disposição única.
Como não poderia esquecer todos àqueles que me auxiliaram, abrindo diversas
portas do meu saber e das minhas experiências, que me receberam com muito respeito e
assim o fizeram até o concluir desse trabalho. Agradeço, assim, o Departamento de
Solos do Instituto de Agronomia da UFFRJ, em especial ao Dr. Everaldo Zonta, ao Dr.
Nelson Moura, ao Dr. Marcos Gervásio Pereira, à mestranda, Izabela Bezerra Coutinho
e à equipe técnica da Sala de Absorção Atômica. Agradeço também, ao laboratório de
Herpetologia do Instituto de Biologia da UFRRJ, pelo auxílio na análise dos dados
encontrados e elaboração de gráficos.
Agradeço o recurso de auxílio financeiro e de divulgação provido pelo Comitê
de Bacia Hidrográfica GUANDU e da Agência de Bacia – Agevap. Agradeço ao
PROIC pela bolsa de iniciação científica.
Por fim, a todos àqueles que me auxiliaram de alguma forma, obrigada!
ii
RESUMO
Foram utilizados três diagnósticos diferentes para avaliar a qualidade ambiental do
Valão dos Bois (bacia do rio da Guarda): o diagnóstico visual, através da utilização do
PARD; o diagnóstico físico-químico (com a análise de campo e laboratorial de
parâmetros da água) e a análise de metais pesados (Cd, Pb, Zn, Cu, Cr e Fe) do
sedimento. O Valão dos Bois é o principal formador da bacia do rio da Guarda e suas
águas cortam o município de Seropédica/RJ, recebendo os dejetos de sua área urbana e
do antigo Lixão. Em sua segunda travessia pela BR465, esta localizada a área do antigo
vazadouro do município. O objetivo dessa pesquisa é apresentar um diagnóstico prévio
da qualidade ambiental do Valão dos Bois e identificar se ocorreu/ocorre infiltração de
chorume do antigo Lixão. Para a avaliação ambiental foram selecionados 8 pontos (P 1,
P2, P3, P4, P5, P6, P7 e P8) ao longo de seu curso. O PARD variou de 12 (P6) a 80
(P1) pontos. Os trechos que apresentaram os menores valores do PARD se localizavam
em áreas urbanas, os quais apresentaram os piores estados de conservação da vegetação
ciliar. A temperatura variou de um mínimo de 28,6°C (P1) a 30,4°C (P5) e os menores
índices de turbidez foram encontrados em P1, P2, P7 e P8. Os parâmetros químicos
analisados enquadraram P1 e P2 na classificação de Classe 1 de águas doces, e P3, P4,
P5,P6, P7 e P8 na classificação de classe 4 de água doce. As concentrações de oxigênio
dissolvido da água foram as variáveis determinantes para o enquadramento desses
corpos hídricos. Os níveis de Cr, Cd, Cu, Pb encontrados em todos os pontos
amostrados, enquadraram as amostras em material dragado nível 1 (água doce), de
acordo com a Resolução Conama 344/04. As concentrações de Zn ultrapassaram o
permitido no trecho P7, (123,97mg/kg), enquadrando a amostra em material dragado
nível 2 (água doce). Segundo os valores estipulados pela Agência de Proteção
Ambiental do Canadá, o nível de cobre foi ultrapassado em P3 (22,265mg/Kg) e em P7
(28, 1mg/L) . As concentrações de zinco no local P7 se encontram no limite da
concentração permitida para TEL (threshold effects level). Considerando todos os
resultados encontrados neste estudo e compatibilizando as variáveis ambientais bióticas
e abióticas, os trechos (P3 e P7) revelam a necessidade de monitoramento ambiental. A
pesquisa sugere que é de extrema necessidade para o município políticas públicas que
contemplem a coleta e o tratamento de esgoto, juntamente com ações de recuperação
desse sistema lótico.
iii
ABSTRACT
Three different diagnoses were used to assess the environmental quality of the “Valão
dos Bois” (Guarda river basin): the visual diagnosis through the use of PARD, the
physicochemical diagnosis (with the analysis of field and laboratory parameters of the
water) and analysis of heavy metals (Cd, Pb, Zn, Cu, Fe and Cr) of the sediment. The
“Valão dos Bois” is the main tributary of the Guarda river basin and its waters cut the
town of Seropédica / RJ, receiving waste from its urban area and the old dump. On his
second crossing by BR 465, is located at the old landfill area of the city. The purpose of
this research is to present a preliminary diagnosis of the environmental quality of the
“Valão dos Bois” and identify if infiltration of manure from old dump occurred/occurs.
For environmental assessment, 8 points (P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7 and P8) were
selected along its course. The PARD ranged from 12 (P6) to 80 (P1) points. The
excerpts that showed the lowest values of the PARD were located in urban areas, which
have the worst conservation status of riparian vegetation. The temperature ranged from
a minimum of 28.6ºC (P1) to 30.4ºC (P5) and reduced levels of turbidity were found in
P1, P2, P7 and P8. Chemical parameters analyzed framed P1 and P2 in the classification
of Class 1 freshwaters, and P3, P4, P5, P6, P7 and P8 in the classification of Class 4
freshwater. Concentrations of dissolved oxygen in water were determinants for framing
these watercourses. The levels of Cr, Cd, Cu, Pb found in all sampling points, framed
the samples dredged material level 1 (freshwater) according to CONAMA 344/04. Zn
concentrations above the permitted excerpts in P7 (123.97 mg/Kg), framing the sample
dredged material level 2 (freshwater). According to the values set by the Environmental
Protection Agency of Canada, the copper level was exceeded in P3 (22.265 mg/ Kg)
and P7 (28.1 mg/L). Zinc concentrations at the site P7 are at the limit of permitted to
TEL (Threshold Level Effects). Considering all results in this study and conciliating
biotic and abiotic environmental variables, the excerpts (P3 and P7) reveal the need for
environmental monitoring. Research suggests that it is of dire need for county public
policies that include the collection and treatment of sewage, along with shares this lotic
system recovery.
iv
SUMÁRIO
1- INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 1
2- OBJETIVOS ............................................................................................................. 3
3- REVISÃO LITERATURA ....................................................................................... 3
3.1- Sistema hídrico e a degradação ambiental ........................................................... 3
3.2- Características gerais do município de Seropédica .............................................. 4
3.3- Seropédica e o Sistema Hídrico .......................................................................... 5
3.4- Avaliação da Qualidade Ambiental no Valão dos Bois ....................................... 8
3.4.1- Avaliando o ambiente físico e a qualidade de seus habitats........................... 8
3.4.2 Parâmetros físicos avaliados pelo PARD ..................................................... 12
3.5- Parâmetros físico-químicos da água. ................................................................. 13
3.6- Metais pesados e o meio ambiente. ................................................................... 14
4- MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................... 15
4.1- Área de Estudo ................................................................................................. 15
4.2- Avaliação dos Parâmetros Físicos do Valão e ambiente de entorno. .................. 17
4.3- Avaliação dos parâmetros físico-químicos da água ........................................... 17
4.4- Avaliação do sedimento de deposição do valão................................................. 19
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................. 21
5.1- Observações Realizadas em Campo .................................................................. 21
5.2- Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade (PARD) ................................... 25
5.3- Parâmetros Físicos da Água .............................................................................. 28
5.4- Parâmetros Químicos da Água .......................................................................... 31
5.4.1- Oxigênio dissolvido (OD) .......................................................................... 34
5.4.2- Série Nitrogenada ...................................................................................... 35
5.4.3- Fósforo Total ............................................................................................. 38
5.4.5- Alcalinidade e Dureza ................................................................................ 39
5.5- Metais Pesados no Sedimento ........................................................................... 40
6- CONCLUSÃO ........................................................................................................ 45
7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: ................................................................... 47
v
LISTA DE FIGURAS
Figura 1. Região Hidrográfica do CBH Guandu. Destaque para o município de
Seropédica. ................................................................................................................... 5
Figura 2. Valão dos Bois, no Município de Seropédica. Destaque para o Antigo Lixão
de Seropédica. ............................................................................................................... 6
Figura 3. Valão dos Bois em sua trajetória pela reta de Piranema. Destaque para as
cavas de extração de areia. ............................................................................................ 7
Figura 4. Ciclo de contaminação do recurso hídrico pelas áreas urbanas. FONTE:
(TUCCI, 2011). ............................................................................................................. 8
Figura 5. Contaminação do Valão dos Bois, em área urbana. As construções foram
realizadas praticamente no interior do curso d'água. O despejo de esgoto direto ao curso
evidencia o grau de degradação de Valão. .................................................................... 8
Figura 6. Trecho avaliado do valão dos Bois. destaque para os pontos amostrados. .... 15
Figura 7. Aterro do curso do Valão dos Bois para a passagem de uma estrada de terra.
Acima, a umidade encharcando a estrada. Abaixo, a formação de pequenos acúmulos às
margens da estrada de terra. ........................................................................................ 16
Figura 8. Coletas de água com a utilização de "pegador" improvisado. ....................... 17
Figura 9. Modelo Pegador Manual. Proposto pelo Guia Nacional de Coleta e
Preservação de Amostra. Fonte: CETESB, 1988. ...................................................... 19
Figura 10. Valão dos Bois. Registro da presença de pequenos cardumes em P6. ......... 22
Figura 11. Destaque para os cardumes de peixes em P6.............................................. 22
Figura 12. Presença de peixes médio/grandes em P8. ................................................. 23
Figura 13. Presença de girinos ao longo das margens no trecho P7. Destaque para
girino em vermelho. .................................................................................................... 23
Figura 14. Lixo no curso do Valão. Oriundos do descarte direto de lixo e entulho ao
sistema; através do esgoto sanitário e da lavagem das cidades. Destaque para a presença
de entulho em P4......................................................................................................... 24
Figura 15. Resultado Final do PARD nos oito pontos avaliados. ................................ 25
Figura 16. Trecho P1. Escolhido como ambiente menos antropizado. ......................... 26
Figura 17. Trecho P2, Valão das Louças, em Seropédica. ........................................... 26
Figura 18. Qualidade da vegetação ciliar em P3, P4, P5e P6. Todos os trechos em área
urbana. ........................................................................................................................ 27
Figura 19. Temperatura nos oito trechos avaliados. .................................................... 28
Figura 20. Variação da Turbidez nos oito trechos avaliados........................................ 29
Figura 21. Turbidez da água nos trechos P3, P4, P5 e P6. ........................................... 30
Figura 22. Turbidez da água nos trechos P1, P2, P7 e P8. ........................................... 30
Figura 23. Variação do pH ao longo dos oitos trechos avaliados. ................................ 31
Figura 24. Valores de Condutividade Elétrica mensurados nos oito trechos. ............... 32
Figura 25. Trechos P1 e P2, parâmetros e enquadramento da água em Classe 1, de
Águas Doces. .............................................................................................................. 33
Figura 26. Trechos P3, P4, P5, P6, P7, P8, parâmetros e o enquadramento em Classe 4,
de Águas Doces. Destaque para as concentrações de oxigênio dissolvido. ................... 33
vi
Figura 27. Ciclo simplificado do nitrogênio (nitrificação, desnitrificaçaõe anammox)
FONTE: SCHEERENI, et al, 2011 ............................................................................. 35
Figura 28. Concentrações para a Série Nitrogenada, nos oito trechos avaliados. ......... 36
Figura 29. Tabela da distribuição relativa das formas de nitrogênio segundo distintas
condições. FONTE: VON SPERLING (2005). ............................................................ 37
Figura 30. Valores de alcalinidade e dureza encontrados no oito trechos avaliados. .... 40
Figura 31. Variação das concentrações de cada metal nos trechos avaliados. .............. 42
Figura 32. Variações das Concentrações de todos os metais através do LOG10(mg/Kg
metal).......................................................................................................................... 43
vii
LISTA DE TABELAS
Tabela 1. Modelo planilha de avaliação (adaptado de HANNAFORD, et al.,
1997;BARBOUR, et al., 1999; CALLISTO, et al., 2002. .............................................. 9
Tabela 2. Concentrações de metais no Chorume coletado nos Módulos I e II do aterro
sanitário de Ribeirão Preto, SP. ................................................................................... 14
Tabela 3. Observações realizadas durante a aplicação do PARD e coleta de amostras. 21
Tabela 4. Observações realizadas durante a aplicação do PARD e coleta de amostras. 21
Tabela 5. Resultados dos Protocolos de Avaliação Rápida de Diversidade. ................. 25
Tabela 6. Resultados da avaliação dos parâmetros químicos nos oito trechos estudados
em comparativo ao Conama 357/2005. ........................................................................ 31
Tabela 7. Variação do pH e as concentrações de Hidróxidos, Carbonatos e
Bicarbonatos. Fonte: Moraes (2008)............................................................................ 39
Tabela 8. Dureza Carbonato. Fonte: SPERLING (2005) .............................................. 39
Tabela 9. Concentrações de Metais Pesados (mg/Kg). ................................................. 41
1
1- INTRODUÇÃO
Desde os primórdios da vida na superfície da Terra, a água esta aliada à
sobrevivência de todos os seres vivos, determinando, inclusive, sua distribuição
geográfica. A água é o componente que constitui aproximadamente 70% de todos os
organismos vivos, e sua essencialidade é comprovada quando todas as reações
metabólicas se tornam possíveis em via aquosa, sendo a substância ideal para garantir a
estabilidade interna, inclusive térmica, dos mesmos (FRACALANZA, 2005). Sua alta
capacidade de dissolução de substâncias químicas faz da água o principal receptor de
impurezas do ambiente, sendo muito utilizada para tal fim pelas sociedades humanas,
que tornaram diversos reservatórios desse recurso poluídos e altamente degradados
(BRANCO, 2003).
Os diversos usos da água pela sociedade se intensificaram com a invenção das
descargas hidráulicas para os sanitários, em meados do século XIX. As matérias fecais
passaram a ser transportadas pelas redes de esgotos em direção aos sumidouros finais,
rios e mar, agravando a degradação dos sistemas lóticos (BRANCO, 2003). A poluição
por compostos orgânicos constituintes da matéria fecal exige alta demanda de oxigênio
dos sistemas hídricos aos quais são lançados, resultando em um processo gradual de
mortandade dos residentes aquáticos aeróbicos, seja pela diminuição do oxigênio
disponível ou pela elevação de metabólitos tóxicos oriundos da degradação dos
compostos orgânicos.
Segundo Carvalho et al. (2003), o processo de urbanização quase sempre resulta
na interrupção ou limitação do uso desse recurso, devido aos impactos na sua qualidade
sanitária. A demanda mundial por água de qualidade tem-se acentuado nos últimos
anos, devido ao crescimento demográfico. No Brasil, os serviços de águas residuais
estão muito aquém dos serviços de abastecimento de água potável, contanto apenas com
48% das residências urbanas e 3% dos domicílios rurais ligados à rede pública de
esgoto (CSILLAG, 2000). No Estado do Rio de Janeiro, o crescente desenvolvimento
das atividades urbanas, industriais e agrícolas, sem planejamento adequado, e fazendo
uso de sistemas de saneamento insuficientes, vem deteriorando a qualidade das águas e
reduzindo a disponibilidade hídrica nas suas bacias. De acordo com o Relatório de
Situação Guandu (2012-2013), os principais usos da água hoje verificados nos Rios
2
Guandu, da Guarda e Guandu Mirim referem-se ao abastecimento de água, à diluição de
esgotos domésticos e de efluentes industriais. .
Com a precariedade nos serviços de saneamento básico, a população passa a ser
uma grande fonte de contaminação dos recursos hídricos, não somente através do
despejo de esgoto sanitário como através do descarte de resíduos diretamente nas fontes
de águas superficiais (ROHDEN et al, 2009). Os impactos causados pelas ações
antrópicas nos ambientes lóticos resultam na perda de qualidade dificultando a
manutenção da integridade desses ecossistemas, interferindo na sustentabilidade de suas
comunidades (KARR, 1999). De acordo com Malm, (1986, apud Soares, 1999), o
sedimento de um curso d’água é apontado como compartimento integrador das
condições ambientais desse sistema e, para Esteves (1988), o uso do sedimento na
avaliação da qualidade ambiental, permite que se tenha um breve histórico dos impactos
ocorridos no curso d’água.
Estudar a diversidade de habitats dos rios, e seu entorno, oferece a oportunidade
de avaliar os níveis de impactos antropogênicos em trechos de bacias hidrográficas,
constituindo-se uma importante ferramenta para os programas de monitoramento
ambiental (Agências de Proteção Ambiental de Ohio – EPA, 1987; HANNAFORD et
al., 1997; CALLISTO et al., 2002; BERGMANN & PEDROZO, 2008). De acordo com
CALLISTO & MORENO (2002), a caracterização do ambiente físico constitui etapa
fundamental para avaliar a qualidade da água, pois as interferências ocorridas no
ambiente de entorno geram consequências em todo o sistema hídrico. Assim, integrar a
análise do ambiente físico à outras metodologias de avaliação do meio lótico, permite
uma melhor avaliação dos impactos antropogênicos gerados no sistema.
Essa pesquisa apresenta um diagnóstico prévio da qualidade ambiental do Valão dos
Bois, principal afluente da bacia do Rio da Guarda, na Baixada Fluminense. A
caracterização ambiental será realizada pela integração de três diagnósticos diferentes, o
diagnóstico visual dos trechos avaliados, com a utilização do PARD; o diagnóstico
físico-químico, com a análise laboratorial de alguns parâmetros físico-químicos da água
e; a análise de sedimento,
Esse diagnóstico prévio é importante para que sejam estudadas as alterações
causadas pelas atividades antrópicas nesse ambiente e as consequências iniciais desse
processo, alertando para importância de ações mitigadoras e de recuperação, aliada à
ações mais conscientes em relação ao meio ambiente.
3
2- OBJETIVOS
Este trabalho tem como objetivos avaliar a qualidade do Valão dos Bois (Bacia
do Rio da Guarda), no município de Seropédica e, observar se a associação de diferentes
metodologias de análise do ambiente corrobora para um melhor entendimento do
sistema lótico.
3- REVISÃO DE LITERATURA
3.1- Sistema hídrico e a degradação ambiental
As bacias hidrográficas brasileiras têm sofrido um forte processo de degradação
face às atividades antrópicas inadequadas realizadas em sua área de drenagem. Nesse
sentido, a preocupação com preservação ambiental é debatida por governantes e
população, embora ações concretas que busquem o equilíbrio entre sociedade e meio
ambiente não encontrem pleno espaço para sua concretização.
O crescimento populacional aliado à urbanização aumenta a demanda pelos
mesmos recursos naturais (ar, água e terra) em pequenas regiões, que devem suportar
todas as atividades humanas de vida, produção e recreação. Um bom gerenciamento
desses recursos implica na sua conservação e, portanto, constante disponibilidade para o
uso. Gerenciar o recurso hídrico abrange o uso da água e o saneamento. “A urbanização
também aumenta a velocidade da água e a produção de sedimentos e dos resíduos
sólidos que escoam para a drenagem.” (TUCCI, 2011. p.117).
A falta de serviços de limpeza e manutenção reduz a capacidade de escoamento,
aumentando a poluição. A pouca ou ausente conservação das vegetações ciliares em
cursos d’água inseridos em regiões urbanas corrobora para o agravamento da
degradação do recurso hídrico e seu entorno. A vegetação ciliar dos sistemas lóticos
filtra as impurezas que chegaram à água, minimizando os efeitos de “lavagens das
cidades” pelas chuvas, enquanto fornece sustentação às margens, minimizando os
efeitos da erosão.
Infelizmente, a forte ocorrência de perturbações na estrutura do solo por
tratamento inadequado em práticas agrícolas ou em obras de engenharia, vem
favorecendo a erosão e elevando o acúmulo de sedimentos para os sistemas lóticos. Os
sedimentos são um dos maiores poluentes das águas, servindo como catalisadores,
carreadores e fixadores para outros agentes poluidores (CARVALHO et al.,2000). A
4
existência de uma fonte de contaminação resulta na acumulação progressiva no solo,
alcançando o curso d’água e seus sedimentos de fundo. Como comenta Ferreira (2009)
na medida em que o material vai decantando, faz com que fiquem registradas no
sedimento as variações às quais o corpo d’água foi submetido.
Muitos metais são empregados ou liberados em atividades industriais, agrícolas
e de mineração, sendo posteriormente lançados no ambiente. Diferentemente dos
contaminantes orgânicos, a maioria dos metais não sofre degradação microbiana ou
química, sendo suas concentrações persistentes por longos períodos no ambiente (GUO
et al., 2006). As formas iônicas do metal presentes na solução (especiação química) e
sua reação com a superfície coloidal do solo indicarão a mobilidade e toxicidade de
cada elemento no meio ambiente e sua disponibilidade nas cadeias tróficas.
É perceptível a amplitude do impacto causado pelas atividades humanas aos
recursos naturais, porém de complicada mensuração. Segundo Rodrigues et al., (2010) é
por meio da avaliação do meio físico que pode-se perceber a associação existente entre
as condições biológicas do meio e a qualidade dos habitats presentes no sistema
aquático, além de ajudar a identificar distúrbios ou alterações nos trechos analisados e
obter uma série de dados relevantes para a interpretação de dados biológicos.
Estudos que utilizam critérios integrados na análise dos recursos hídricos e das
condições biológicas têm sido amplamente utilizados e testados, em resposta à evidente
necessidade de abordagens e monitoramento. Dessa forma, para se avaliar a qualidade
ambiental de uma bacia hidrográfica, ou de um de seus afluentes, é importante se
considerar, os aspectos químicos e o ambiente físico como um todo, observando as
atividades impactantes desenvolvidas e as relações ambientais estabelecidas entre os
constituintes do meio. Sendo o meio lótico um ‘ambiente com elevado fluxo de energia
e matéria é importante observar sua dinâmica e as inter-relações de seus componentes.
3.2- Características gerais do município de Seropédica
O município de Seropédica esta localizado no Estado do Rio de Janeiro, com as
coordenadas 22°44′29″S e 43°42′18″W, apresenta 284 km² e população de 78 mil
habitantes (Costa, 2013) (Figura 1). O clima característico é o tropical úmido com
temperatura média anual entre 20ºC e 27ºC e elevados índices pluviométricos, cuja
média anual varia de 1000 mm a 2300 mm.
“Dotada de terras férteis, a região do município de Seropédica desfrutou, até a
década de 1880, de fortes atividades rurais e comerciais, exportando em grande escala
5
cereais, café, farinha, açúcar e aguardente” (Estudos socioeconômicos dos municípios
do Estado do Rio de Janeiro, 2011, p.6). Com a abolição da escravatura, houve forte
crise econômica, fato, que, aliado à falta de transporte e à insalubridade da região,
resultaram no desaparecimento das grandes plantações, periódicas ou permanentes. O
abandono das terras provocou a obstrução dos rios que cortam quase toda a baixada do
território municipal, alagando-a. (Estudos socioeconômicos dos municípios do Estado
do Rio de Janeiro, 2011).
A passagem da antiga rodovia Rio-São Paulo pelo território do antigo distrito de
Seropédica e a instalação de indústria têxtil no antigo distrito de Paracambi, aliadas às
obras de saneamento da Baixada Fluminense, possibilitaram ao município readquirir sua
antiga posição de prestígio, juntamente com as obras, iniciadas em 1938, do Centro
Nacional de Estudos e Pesquisas Agronômicas, hoje Universidade Federal Rural do Rio
de Janeiro – UFRRJ. Em 1995, em face da edição da Lei nº 2.446, de 12 de outubro,
Seropédica tornou-se município independente de Itaguaí, e foi instalado em 1º de
janeiro de 1997 (Estudos Socioeconômicos dos Municípios do Estado do RJ, 2011).
Figura 1. Região Hidrográfica do CBH Guandu. Destaque para o município de Seropédica.
3.3- Seropédica e o Sistema Hídrico
Na última década Seropédica apresentou o 21º maior crescimento demográfico
do estado do Rio de Janeiro. Em 2010, o município contava com uma população de
6
64.285 habitantes, sendo 82% residentes em zona urbana (Censo, 2010). O rápido
crescimento populacional, aliado à falta de planejamento territorial e gestão de recursos,
resultou em apenas 34% de esgoto coletado e ausência de qualquer tratamento desse
efluente no município (Relatório da Situação da Região Hidrográfica do Guandu, 2013).
Após o uso da água pela população, a mesma retorna para os rios sem tratamento. Os
esgotos poluem os rios, que não podem ser usados como fonte de abastecimento. O
abastecimento procura utilizar água de fontes sem contaminação, enquanto lança a água
poluída em outros afluentes. Com o tempo, as fontes existentes tendem a se tornarem
todas contaminadas pelos novos desenvolvimentos. (TUCCI, 2011). A gestão
fragmentada dos recursos hídricos interfere na integração das ações e nas possibilidades
de atuação dos programas gestores, dificultando sua eficiência.
O município de Seropédica apresenta 67% de suas terras na região hidrográfica
da bacia do rio da Guarda, que compreende uma área de 346 Km2, apresentando o
município de Seropédica 67% de suas terras no interior dessa bacia. O valão dos Bois
(Figura.2) é o principal formador dessa bacia, apresentando uma vazão média de
2,16m2/s e nascente situada na vertente nordeste da Serra da Cachoeira (Relatório de
Situação da Região Hidrográfica do Guandu, 2013). Suas águas cortam o município de
Seropédica recebendo os dejetos sanitários da área urbana. Após sua segunda travessia
pela rodovia Presidente Dutra, segue quase paralelo ao Rio Guandu passando próximo
ao local onde esteve em funcionamento, por 30 anos, o vazadouro do município (Figura
2).
Figura 2. Valão dos Bois, no Município de Seropédica. Destaque para o Antigo Lixão de Seropédica.
7
Na sua trajetória pelo “Polígono de Piranema” o Valão dos Bois encontra-se
ligado a cavas de extração de areia (Figura 3) e atravessa uma pequena extensão de
campos; e pastagens até desaguar no Rio da Guarda, após cruzamento com a BR 101.
O mau uso dos recursos hídricos pelo município de Seropédica aponta para um
modelo de gestão insustentável e prejudicial para o desenvolvimento da cidade, onde a
falta de estações de tratamento de efluente e serviços de coleta e deposição de resíduos
sólidos produz uma fonte de contaminação interna (Figura 4). Essa fonte de
contaminação auxilia a propagação de doenças e epidemias, como dengue, leptospirose,
diarréia, hepatite e cólera (TUCCI, 2011); além de expor o meio ambiente à toxidade,
influenciando a dinâmica dos ecossistemas e favorecendo o desaparecimento de
diversas espécies (Figura 5).
Figura 3. Valão dos Bois em sua trajetória pela reta de Piranema. Destaque para as cavas de extração de areia.
8
3.4- Avaliação da Qualidade Ambiental no Valão dos Bois
3.4.1- Avaliando o ambiente físico e a qualidade de seus habitats.
Estudar a qualidade do habitat físico é uma importante ferramenta para
dimensionar o impacto antropogênico em trechos das bacias hidrográficas, pois a fauna
aquática apresenta exigências específicas de habitats, que se associam a características
do entorno e feição geomorfológica dos rios e riachos (HANNAFORD, 1997). A
estrutura física dos ambientes lóticos exerce impacto direto na qualidade de suas águas e
nos habitats disponíveis, estabelecendo padrões de vida nas comunidades aquáticas e
influenciando sua distribuição micro ou macro-geográfica (CASTRO, MALAFAIA &
RODRIGUES, 2010). A avaliação do meio físico permite entender a relação entre a
Figura 4. Ciclo de contaminação do recurso hídrico pelas áreas urbanas. FONTE: (TUCCI, 2011).
Figura 5. Contaminação do Valão dos Bois, em área urbana. As construções foram realizadas praticamente no interior do curso d'água. O despejo de esgoto direto ao curso evidencia o grau de degradação de Valão.
9
qualidade do habitat e as condições biológicas do meio, auxiliando na interpretação de
informações biológicas e na detecção de alterações ambientais.
Nessa pesquisa será aplicado um Protocolo de Avaliação Rápida de Diversidade
– PARD, modificado, de acordo com o proposto por HANNAFORD et al. (1997),
BARBOUR et al., (1999) e por CALLISTO et al. (2002). Segundo SOUTHWOOD
(1977, apud RODRIGUES et al., 2010), o PARD visa não apenas avaliar o ambiente
aquático, mas também a ocupação das margens nos trechos dos riachos estudados.
Esses protocolos descrevem diversos parâmetros classificados em um gradiente
de pobre à ótimo tendo como sistema de referência base, um ecossistema com alta
biodiversidade e condições naturais preservadas.
O PARD (tabela 1), utilizado nesse estudo, avalia um conjunto de 10 parâmetros
em categorias descritas e pontuadas de 0 a 5. Essa pontuação é atribuída a cada
parâmetro com base na observação visual das condições dos habitats da calha do riacho
ou rio e de suas margens. O valor final do protocolo de avaliação será obtido através do
somatório dos valores atribuídos a cada parâmetro independentemente e refletirá o nível
de conservação direta da paisagem e indiretamente da biota aquática.
Tabela 1. Modelo planilha de avaliação (adaptado de HANNAFORD, et al., 1997;BARBOUR, et al.,
1999; CALLISTO, et al., 2002.
PROTOCOLO DE AVALIAÇÃO RÁPIDA DA DIVERSIDADE
1 - Presença de mata ciliar
Ótimo (5) Bom (3) Regular (2) Pobre (0)
Acima de 90% da
margem com vegetação
ripária nativa,
incluindo árvores e
arbustos; Mínimas
evidências de
deflorestamento; todas
as plantas atingindo
altura “normal”.
Entre 70% e 90% com
margens ocupadas por
vegetação ripária nativa;
Presença de
desmatamento, mas não
afetando o
desenvolvimento da
vegetação; maioria das
plantas atingindo altura
“normal”
Entre 50% e 70% com
margens ocupadas por
vegetação ripária nativa;
Presença de
desmatamento evidente
e solos expostos ou
vegetação eliminada;
menos da metade das
plantas atingindo altura
“normal”
Menos de 50% de presença
da mata ciliar nativa; Alta
presença de vegetação não
nativa ou falta de vegetação
ripária.
2 - Estabilidade das margens
Ótimo Bom Regular Pobre
10
Margens estáveis,
ausência ou mínima
evidência de erosão ou
falhas nas margens;
pouco potencial para
problemas futuros.
Menos de 5% da
extensão das margens
encontram-se afetadas.
Margens moderadamente
estáveis, com presença de
áreas com erosões
cicatrizadas e de 5 a 30%
da extensão das margens
apresentam-se erodidas.
Margens
moderadamente
instáveis. De 30 a 60%
da extensão das
margens apresenta-se
erodida e o potencial à
erosão é alto durante as
cheias.
Margens instáveis e muitas
áreas erodidas. A erosão é
freqüentes ao longo da seção
reta e nas curvas. Em termos
relativos, de 60 a 100% da
extensão das margens
apresentam-se erodidas.
3 - Ocupação das margens do corpo d’água
Ótimo Bom Regular Pobre
Vegetação natural. Reflorestamento e ou
Culturas associadas à
vegetação natural.
Pastagem/Agricultura/p
avimentação de terra.
Residencial/ Comercial/
Industrial, pavimentação de
concreto.
4 - Alteração no Canal
Ótimo Bom Regular Pobre
Canalização
(retificação)
ou dragagem ausente
ou mínima; rio com
padrão normal.
Alguma canalização
presente, normalmente
próximo à construção de
pontes; evidência de
modificações há mais de
20 anos.
Alguma modificação
presente nas duas
margens; 40 a 80%
do rio modificado.
Margens modificadas; acima
de 80% do rio modificado.
5 - Qualidade da água (efluente, odor da água e oleosidade)
Ótimo Bom Regular Pobre
Ausente. Menos de 30% de entrada
de esgoto in natura;
baixoodor; ausência de
óleo.
De 30 a 50% de entrada
de esgoto in natura; de
baixo a moderado odor;
sinais de presença
moderada de óleo.
Mais de 50% de entrada de
esgoto in natura e/ou entrada
de efluente industrial, alto
odor; presença abundante de
óleo.
6 - Tipos de fluxo da água (mesohabitats)
Ótimo Bom Regular Pobre
11
Presença de diversos
tipos de fluxo
(corredeiras, rápidos
rasos, rápidos
profundos e remansos).
Presença de 3 regimes,
sendo obrigatória a
presença do regime do
tipo rápido raso.
Presença de 2 tipos de
regimes.
Presença de 1 tipo de
regime.
7 - Tipos de substrato de fundo
Ótimo Bom Regular Pobre
Mais de 60% do fundo
é de cascalho e pedras
arredondadas. Com
mistura heterogênea de
classes de tamanho de
substrato.
De 30 a 60% do fundo
coberto por pedras
arredondadas. Substrato
pode ser dominado por
estruturas de um só
tamanho.
De 10 a 30% do fundo é
composto por material
de maior porte.
Apresenta fundo
dominante por silte e
areia (70 a 90%).
Substrato dominado por silte
e areia. Cascalho e pedras de
maior porte representam
menos do que 10% da
cobertura.
8 - Complexidade estrutura de habitat: troncos, galhos, pedras arredondadas,
vegetação aquática, margens escavadas e barrancos submersos.
Ótimo Bom Regular Pobre
Vários tipos e tamanhos
de estruturas formando
um habitat altamente
diversificado. Mistura
de folhas, galhos e
troncos submersos,
margens escavadas, etc.
Os tipos e tamanhos das
estruturas são menores,
porém fornecem uma
cobertura adequada.
Possui a existência de
alguns habitats em
potencial como, por
exemplo, troncos e galhos
inclinados sobre o curso
da água, mas que ainda
não fazem parte do
substrato do rio.
Habitat dominado por
somente um ou dois
componentes
estruturais. Em alguns
trechos a velocidade da
água não permite a
estabilização dos
substratos que são
algumas vezes
removidos.
Habitat monótono com
pouca diversificação. Não há
presença de galhos, pedras
ou vegetação aquática.
9 - Sinuosidade do canal
Ótimo Bom Regular Pobre
A ocorrência de curvas
é evidente no trecho
avaliado, propiciando
um aumento na
diversidade de habitats
para a biota local.
A sinuosidade do canal
não é tão evidente,
podendo ser observadas
curvas distantes e uma
diversificação de habitats
para a biota local.
O trecho apresenta
poucas curvas e os
habitats ocorrentes são
monótonos, havendo
poucos locais
disponíveis para refúgio
e reprodução da biota
local.
O trecho apresenta-se
retilíneo.
12
10 - Presença de plantas aquáticas
Ótimo Bom Regular Pobre
Pequenas macrófitas
aquáticas e/ou musgos
distribuídos pelo leito.
Macrófitas aquáticas ou
algas filamentosas ou
musgos distribuídos no
sistema aquático.
Substrato no perifiton.
Algas filamentosas ou
macrófitas em poucas
pedras ou alguns
remansos. Perifiton
abundante.
Ausência de vegetação
aquática no leito do rio ou
grandes bancos de
macrófitas (eg. Aguapé).
3.4.2 Parâmetros físicos avaliados pelo PARD
Cada parâmetro presente no protocolo pretende categorizar o nível de
degradação ambiental das estruturas que compõe o meio lótico e seu ambiente de
entorno. O parâmetro presença de mata ciliar verifica a quantidade e diversidade de
vegetação ao longo das margens dos cursos hídricos. Este parâmetro é importante, pois
a vegetação ripária funciona como um filtro para a entrada de sedimentos ao sistema
lótico, e contribui para a manutenção da temperatura da água. O parâmetro estabilidade
da margem fornece dados avaliativos da capacidade da margem em resistir aos
processos erosivos.
O parâmetro ocupação das margens do corpo d’água avalia o uso da terra nos
espaços geográficos adjacentes ao corpo hídrico estudado, os quais podem,
eventualmente, causar danos à estrutura física, química ou biológica do sistema
(BARBOUR et al., 1999).
Por sua vez, o parâmetro alteração no canal do rio, pretende avaliar as condições
do sistema hidráulico do canal, como o efeito de assoreamentos, canalizações, diques e
aterros, que reduzem a área de drenagem e afetam a biota aquática.
O parâmetro qualidade da água (efluente, odor da água e oleosidade) busca
qualificar a integridade química da água por meio da avaliação desses três atributos que
estão intimamente relacionados. A presença de efluentes de diversas origens (poluição
difusa), tais como urbana e industrial, gera grandes alterações no meio físico e na biota
aquática, ocasionando problemas de saúde à população que moram em suas
proximidades e utilizam suas águas, seja para quais forem os fins.
O parâmetro tipo de fluxo da água refere-se à avaliação dos diferentes regimes
hidráulicos presentes no sistema aquático. Ambientes que combinam em seu curso,
remansos, corredeiras e rápidos (mesohabitat) indicam apresentam maior nível de
13
estabilidade e capacidade de resiliência, inclusive por possibilitar uma maior
diversidade biológica (ROTH et al., 1996).
O atributo substrato de fundo refere-se à composição do substrato. Esse
parâmetro relaciona os tipos de substrato com variadas possibilidades de habitat,
permitindo assim o desenvolvimento de um número maior de espécies e cadeias
tróficas. Diferentes substratos em um mesmo ambiente lótico também indicam
diferentes níveis de evolução presentes no ecossistema, referenciando um ambiente
menos antropizado.
A Complexidade da estrutura de habitat é um parâmetro importante, pois busca
expressar as diversas estruturas (troncos, pedras arredondadas, margens escavadas e
outros elementos) naturais do corpo hídrico que servem de locais para reprodução,
alimentação e refúgio. Esse parâmetro se assemelha à avaliação da importância de
diferentes substratos de fundo, avaliando os elementos que se tornam habitats
diversificados e complexos, como comenta BELLIARD et al (1999).
A sinuosidade do canal avalia a existência de curvas ao longo do curso d’água.
De acordo com BARBOUR et al., (1999), as sinuosidades do canal fornecem diversos
habitats auxiliando a capacidade de controlar o movimento e a velocidade das águas,
quando em cheias e sob a corrente flutuante das chuvas.
O parâmetro presença de plantas aquáticas garante abrigo para pequenos
aquáticos, servindo também de alimento. No entanto, a presença excessiva de plantas
aquáticas no corpo hídrico é um indicativo de excesso de matéria orgânica,
representando um ambiente impactado por rejeitos sanitários. A abundância de plantas
aquáticas na superfície do corpo hídrico reduz a entrada de luz para esse sistema,
diminuindo o nível de oxigênio e alterando os processos fotossintetizantes internos
(PLAFKIN et al., 1989).
3.5- Parâmetros físico-químicos da água.
A realização de caracterizações físico-químicas de corpos hídricos, objetiva
mensurar alguns elementos e espécies iônicas presentes na água, buscando relacionar os
efeitos de suas concentrações no meio ambiente, para a qualidade dos mesmos. Nesse
estudo foram utilizados para avaliação o pH, a temperatura, a condutividade elétrica,
turbidez, oxigênio dissolvido, alcalinidade, níveis de amônia, nitrito, nitrato, ferro e
fósforo totais.
14
3.6- Metais pesados e o meio ambiente.
Segundo Baird (2002), o termo metal pesado se refere a uma classe de elementos
químicos com densidade superior a 5 g/cm3 (ARAÚJO & SOUZA, 2012), muitos dos
quais nocivos aos seres humanos. O aumento da contaminação por metais pesados no
solo, água e atmosfera se tornou um dos maiores problemas ambientais representando
riscos à saúde humana e aos ecossistemas (CHEN et al., 2004). O grande acúmulo de
resíduos (lixo) em locais sem a devida proteção do solo, como lixões, pode impactar o
ambiente devido à produção de chorume com metais percolados e outros contaminantes
(como exemplifica a Tabela 2), que se misturam à água e infiltram no solo, alcançando
os recursos hídricos e, por consequência, plantas, animais e o homem (MAGOSSI &
BONACELLA, 1991; SERRA et al.,1998; CHEN et al., 2004).
Tabela 2. Concentrações de metais no Chorume coletado nos Módulos I e II do aterro sanitário de
Ribeirão Preto, SP.
Quando os metais são liberados no corpo hídrico, primeiramente, são adsorvidos
por partículas orgânicas ou inorgânicas e então, incorporados ao sedimento pelo
processo de sedimentação, resultando em níveis mais elevados de metais pesados neste
compartimento (BOTTÉ et al., 2007). Como comenta Esteves (1988), o sedimento atua
como testemunho de tudo que aconteceu na coluna d´água, acumulando em sua
estrutura todas as substâncias que estiveram em contato com corpo hídrico e
decantaram. Por essa razão, o sedimento foi escolhido como meio de avaliação do nível
de metais pesados acumulados no Valão dos Bois, em sua trajetória no município de
Seropédica.
Após o fechamento do antigo lixão de Seropédica, ocorre a obra de remediação
do local. No dia 29 de novembro de 2012, a Recuperação do antigo lixão de Seropédica
recebe seu termo de encerramento pela Empresa Ciclus (que administra o Centro de
Tratamento de Resíduos de Seropédica, CTR Rio). De acordo com o Comitê Guandu
(2013), compete à Prefeitura realizar o monitoramento do lixão remediado.
15
Por essa razão, o sedimento foi escolhido como meio de avaliação do nível de
metais pesados acumulados no Valão dos Bois, em sua trajetória no município de
Seropédica. A avaliação de metais pesados no sedimento busca compreender se
ocorreu/ocorre infiltração de chorume do antigo Lixão de Seropédica para o Valão dos
Bois e, avaliar quais são os metais encontrados com maiores concentrações nos trechos
com alto despejo de esgoto sanitário. Para isso serão mensuradas nos sedimentos as
concentrações totais de cádmio (Cd), chumbo (Pb), zinco (Zn), cobre (Cu), cromo (Cr),
ferro (Fe), que são os metais pesados mais comumente estudados, com exceção do ferro,
devido seus perigosos à saúde (Segura-Muñoz, 2002).
4- MATERIAIS E MÉTODOS
4.1- Área de Estudo
O presente trabalho utilizou como local de estudo o trecho do Valão dos Bois no
município de Seropédica (Figura 6). Para a avaliação ambiental do valão dos Bois foram
selecionados seis pontos ao longo de seu curso (P3, P4, P5, P6, P7, P8), e dois em
cursos próximos (P1 e P2).
Figura 6. Trecho avaliado do valão dos Bois. destaque para os pontos amostrados.
16
O trecho P1 compôs o ponto referência, devido às características mais limpas
das águas nesse ponto, e por corresponder a um local próximo à nascente. O trecho P1
pertence a um curso vizinho ao Valão dos Bois. Optamos por esse local, pois devido às
obras do Arco Metropolitano o Valão dos Bois apresenta seu trecho próximo à nascente
aterrado, para a passagem de uma estrada de terra que oferece suporte ao processo de
construção do Arco (Figura 7). O aterramento do curso dificulta a utilização das águas
do Valão dos Bois como referência para os demais pontos. Nesse local, é possível
observar que a terra da estrada apresenta aparência úmida e que existem pequenos
depósitos d’água ao longo da margem da pista, demonstrando a instabilidade da obra e
os prejuízos causados ao Valão.
O trecho P2 pertence ao Valão das Louças, afluente do Valão dos Bois, no
município de Seropédica. Esse trecho foi selecionado, pois, após a localidade P7, o
Valão dos Bois recebe as águas do Valão das Louças, sendo essa mistura analisada em
P8.
Em todos os pontos foram avaliados parâmetros físico-químicos da água e
parâmetros físicos do ambiente (PARD) e nos sete pontos, P2, P3, P4, P5, P6, P7e P8,
foi também, mensurado o conteúdo de metais pesados no sedimento.
Figura 7. Aterro do curso do Valão dos Bois para a passagem de uma estrada de terra. Acima, a umidade encharcando a estrada. Abaixo, a formação de pequenos acúmulos às margens da estrada de terra.
17
4.2- Avaliação dos Parâmetros Físicos do Valão e ambiente de entorno.
Os oito pontos escolhidos para a pesquisa foram avaliados fisicamente no dia 22
de setembro de 2013. Foi utilizado um (1) Protocolo de Avaliação Rápida de
Diversidade – PARD por ponto selecionado, onde foram avaliados e qualificados
visualmente 10 parâmetros do ambiente físico. Juntamente com o preenchimento do
protocolo foram anotadas informações referentes à data e horário de avaliação,
coordenadas geográficas e observações visuais relevantes, em cada um dos 8 trechos
selecionados. Essas informações relevantes compuseram uma tabela de caracterização
do Valão avaliado, que serviu de auxílio para o entendimento de algumas dinâmicas do
sistema hídrico.
4.3- Avaliação dos parâmetros físico-químicos da água
Foram coletadas amostras de água superficial nos oito pontos determinados para
a pesquisa, no dia 14 de setembro de 2013. As amostras foram coletadas com auxilio de
um “pegador” improvisado (Figura.8). Esse pegador foi confeccionado com uma garrafa
de 500 ml amarrada por arame a um cabo de madeira com medidas aproximadas de 5cm
de diâmetro e 130cm de comprimento. Foi coletada uma amostra de água em cada
trecho avaliado e, armazenadas em recipientes (coletores universais) de polietileno
esterilizados, de 50ml. As amostras foram acondicionadas a 4°C por 3-4 horas, até o
momento de análise laboratorial.
Foram mensurados pelo kit colorimétrico Alfakit os teores de amônia, nitrito,
nitrato, ferro, fosfato, alcalinidade total e alcalinidade total com espécies iônicas,
através das seguintes metodologias (METODOLOGIA ANALÍTICA, ALFAKIT,
2010).
Figura 8. Coletas de água com a utilização de "pegador" improvisado.
18
Ferro Total, II e III: pelo método do Tiocianato, que determina a
concentração de Ferro Total, II e III através da reação com íons
Tiocianato.
Nitrogênio amoniacal: pelo método do Indofenol, onde a reação de fenol
em meio básico e hipoclorito reagem com a amônia para a formação do
azul indofenol que é proporcional à concentração de amônia.
Nitrito (NTD): Neste método o nitrito é determinado através da formação
de um composto de coloração púrpura avermelhada em pH 2 a 2,5, pela
diazotação do ácido sulfanílico com o diloreto de N-(1-Naftil)-
etilenodiamino.
Nitrato (NTD): Neste método o nitrato é determinado através da
formação de um composto de coloração rósea em pH 2 a 2,5, pela
diazotação do ácido sulfanílico com o diloreto de N-(1-Naftil)-
etilenodiamino na presença de Zinco.
FOSFATO (orto B/C): pelo Método Molibdênio, no qual ocorre a
formação de um complexo azul, proporcional à concentração de
ortofosfato presente na amostra.
ALCALINIDADE TOTAL (B/C e A/C) e HIDRÓXIDA: pelo método
Titulométrico de Neutralização. Nesse método, ocorre reação dos íons
causadores da Alcalinidade Total, que têm características básicas, com
soluções ácidas, ocorrendo reação de neutralização. Para a determinação
final da reação é usado um indicador com viragem de cor para
alcalinidade total. Alcalinidade Total é a medida do teor de hidróxidos,
carbonatos e bicarbonatos presentes na amostra, expressa em termos de
CaCO3. A alcalinidade hidróxida, a fenolftaleína, é a medida do teor de
hidróxidos e/ou carbonatos presentes na amostra, expressa em termos de
CaCO3.
No momento de realização da coleta foram mensurados em campo, a
temperatura e o oxigênio dissolvido, com Oxímetro Microprocessado AT170; a
condutividade elétrica, com condutivímetro CD4301 Conductivity meter; o pH, com
pHmetro Microprocessado AT-315 e; a turbidez, com turbidímetro portátil 2100P –
Hach.
19
4.4- Avaliação do sedimento de deposição do valão
As coletas de sedimento do Valão dos Bois foram realizadas no dia 14 de
setembro de 2013. Foram determinados 250g de amostra de sedimento para cada ponto
avaliado. As amostras foram coletas com auxilio de um pegador manual, feito com cano
PVC de 10cm de diâmetro por 50cm de comprimento, baseado no modelo proposto pelo
Guia Nacional de Coleta e Preservação de Amostras (Figura 9). Para cada coleta
utilizou-se um pegador de cano PVC diferente, sendo o material coletado foi
armazenado em sacos de polietileno, previamente imergidos em solução de ácido nítrico
10%, por 48 horas, e enxaguados com água deionizada. Para a coleta de sedimento,
foram utilizadas luvas de borracha e botas estilo “galocha” de plástico, evitando
qualquer contato com o lodo de esgoto.
Para a realização da coleta de sedimento em rios, é necessário considerar a
variabilidade temporal. Nos períodos de seca ocorre deposição de sedimentos finos e
nos períodos das chuvas, lavagem desse material. De acordo com o Guia Nacional de
Coleta e Preservação de Amostras, (2011), em estudos de caracterização, diagnóstico e
monitoramento da qualidade de sedimentos, uma única coleta anual no período de seca
pode ser adequada.
Figura 9. Modelo Pegador Manual. Proposto pelo Guia Nacional de Coleta e Preservação de Amostra. Fonte: CETESB, 1988.
20
No intuito de coletar uma amostra que representasse o acúmulo de metais
pesados no ambiente foi identificada a margem deposicional em cada ponto. Como
indica o Guia Nacional de Coleta e Preservação de Amostras (2011), qualquer que seja
o tipo de ambiente amostrado a coleta para avaliação da qualidade de sedimentos
(biológica, física e química) geralmente ocorre nas áreas de deposição de sedimentos
finos (argila), pois nesses locais os contaminantes são retidos e a comunidade bentônica
é mais desenvolvida.
As amostras foram acondicionadas à temperatura aproximada de 4°C, do
momento de coleta até sua preparação para secagem. No momento de secagem os
sedimentos foram dispostos em papel e secos ao ar, em área com sombrite. As amostras
secas ao ar passaram por peneira 2mm e com a terra fina resultante realizou-se o
processo de digestão EPA3051A (Test Methods on-line, 2004). Foram determinadas 3
réplicas para cada amostra, e três réplicas de ensaio branco.
Para o preparo das amostras foram utilizadas 0,5g de sedimento para cada
réplica, depositados em tubos de teflon (próprio para digestão) e acrescidos de 9ml de
solução de HNO3 e 3ml de solução HCL. Os tubos foram levados ao Digestor Mars
Xpress, onde sofreram elevação de temperatura, com tempo de rampa de 12 minutos,
até a temperatura de 175°C, quando é iniciada a digestão, por 4 minutos e 30 segundos.
Após a digestão e o resfriamento das amostras, foi acrescida água destilada até 25ml, e
esse volume final foi filtrado em papel de filtração média.
O filtrado foi armazenado em recipientes de polietileno até o momento de
leitura. A leitura por absorção atômica foi realizada no dia 14 de janeiro de 2014, em
SpectrAA 55B, espectrometer (Varian). As leituras foram realizadas em mg/L, e o
resultado convertido à mg/Kg, para facilitar a comparação com a Resolução Conama
344/2004.
21
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1- Observações Realizadas em Campo
Algumas informações importantes para a avaliação dos ambientes escolhidos
para a pesquisa foram especificadas em forma de tabela.
As informações presentes nas tabelas foram somadas aos registros fotográficos
dos trechos avaliados e de trechos próximos, auxiliando a caracterização da qualidade
ambiental do Valão dos Bois. Entre as observações visuais, a presença de peixes nos
trechos P6 (Figura 10 e Figura 11) e P8 (Figura 12), e de girinos em P7 (Figura 13),
chamaram a atenção.
Pontos Vegetação RipáriaSubstrato
PredominanteCor Odor ruim Óleo Peixes habitanto o local
P1Gramíneas, arbustiva
e arborea
Areia e pedras
arrendodastranslúcida ausente ausente
Muitos peixes pequenos em
toda extensão
P2Gramíneas, arbustiva
e arborea
Arenoso com pedras
pequenas clara ausente ausente
Quantidade moderada de peixes
pequenos e alguns médios
P3Gramíneas, sub-arbustiva
e arbustivaArenoso/lodo acinzentado muito forte presente Ausente
P4Gramíneas, sub-arbustiva,
arbustivaArenoso/lodo acinzentado muito forte presente Ausente
P5 Gramíneas Arenoso/lodo cinza-amarronzado muito forte presente Ausente
P6Gramínea, sub-arbustivas e
poucas arboreas.Arenoso/lodo cinza-amarronzado muito forte presente
Boa quantidade de peixes muito
pequenos, respirando às margens
P7Gramíneas, arbustiva e
arboreaArgiloso/lodo cinza-escuro forte presente
Girinos por toda
a margem
P8Gramíneas, arbustiva e
arboreaArenoso/lodo verde-amarronzada forte ausente
Mutos peixes pequenos às margens
e, peixes grandes nas áreas profundas.
Tabela 3. Observações realizadas durante a aplicação do PARD e coleta de amostras.
Tabela 4. Observações realizadas durante a aplicação do PARD e coleta de amostras.
LOCAL Pontos Data Horário Clima CoordenadasÁrea de
Localização
Influência
AntrópicaLargura Profundidade
Sá Freire P1 14/set 12:00 ensolarado 0627846/7482863 UTM Rural Ausente 100cm 17cm
Valão das Louças P2 14/set 14:30 ensolarado 0638570/7505740 UTM Rural Despejo de esgoto 230cm 40cm
Rua Laurea de Barcelos(40) P3 14/set 15:40 ensolarado 0634003/484917 UTM UrbanaDespejo de esgoto e
residuos sólidos170cm 30cm
Rua Renato Gabriel (39) P4 14/set 16:00 ensolarado 0633989/7484848 UTM UrbanaDespejo de esgoto e
residuos sólidos140cm 23cm
Rua Parati P5 14/set 16:20 ensolarado 0633597/7484667 UTM UrabanaDespejo de esgoto e
residuos sólidos100cm 25cm
Rua Macaé P6 14/set 16:35 ensolarado 0633178/7484583 UTM UrbanaDespejo de esgoto e
resíduos sólidos.150cm 25cm
Valao (Estrada do lixo) P7 14/set 15:10 ensolarado 0638575/7505734 UTM Rural Ausente no local. 250cm 45cm
Jd. Maracanã P8 14/set 17:15 ensolarado 0638717/7481438 UTM Rural-UrbanaDespejo de esgoto e
resíduoas sólidos300cm 80cm
22
Figura 10. Valão dos Bois. Registro da presença de pequenos cardumes em P6.
Figura 11. Destaque para os cardumes de peixes em P6.
23
Figura 12. Presença de peixes médio/grandes em P8.
Figura 13. Presença de girinos ao longo das margens no trecho P7. Destaque para girino em vermelho.
24
Construções próximas ao curso em trechos próximos aos estudados na área
urbana foram registradas, apontando para a irregularidade no uso do solo de margem do
Valão dos Bois. A presença de lixo descartado diretamente no curso foi observada nos
trechos P3, P4, P6 (Figura 14) e P5.
Nos trechos P7 e P8 os resíduos oriundos do lixo doméstico parecem estar
integrados ao sedimento e ao solo das margens em um processo de decomposição. A
existência de períodos de cheia do Valão, relatada por moradores de diversos trechos
avaliados, parece corroborar para a deposição e integração dos materiais descartados
com o solo de margem, principalmente nos trechos P7 e P8, onde ainda existe área de
margem relativamente conservada.
Figura 14. Lixo no curso do Valão. Oriundos do descarte direto de lixo e entulho ao sistema; através do esgoto sanitário e da lavagem das cidades. Destaque para a presença de entulho em P4.
25
5.2- Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade (PARD)
Os conceitos finais do PARD nos oito pontos avaliados variaram de 12 (P6) a 80
pontos (P1), como observado na Tabela 5. .
É possível observar a variação das notas ao longo dos trechos estudados, e
identificar àqueles pontos mais impactados fisicamente (Figura 15).
O trecho P1 apresenta menor interferência antropogênica, apresentando maiores
possibilidades de habitats para biota (Figura 16). O trecho P2 apresentou uma boa
Data: 22/09/2013
PARÂMETROS AVALIADOS Nota Conceito Nota Conceito Nota Conceito Nota Conceito Nota Conceito Nota Conceito Nota Conceito Nota Conceito
1- Mata Ci l iar 5 BOM 5 BOM 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 5 BOM 3 REGULAR
2- Estabi l idade das Margens 5 BOM 5 BOM 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 5 BOM 3 REGULAR
3- Ocupação das Margens do corpo d'água 10 ÓTIMO 10 ÓTIMO 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 3 REGULAR 3 REGULAR
4- Al teração no canal 10 ÓTIMO 10 ÓTIMO 1 POBRE 3 REGULAR 1 POBRE 1 POBRE 5 BOM 3 REGULAR
5- Qual idade da água 10 ÓTIMO 5 BOM 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 3 REGULAR 3 REGULAR
6- Tipos de fluxo de água 5 BOM 3 REGULAR 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE
7- Tipos de substrato 10 ÓTIMO 5 BOM 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 3 REGULAR 5 BOM
8- Complexidade das estruturas de habitats 10 ÓTIMO 5 BOM 5 BOM 3 REGULAR 3 REGULAR 1 POBRE 10 ÓTIMO 5 BOM
9-Sinuos idade do canal 10 ÓTIMO 5 BOM 3 REGULAR 3 REGULAR 3 REGULAR 3 REGULAR 5 BOM 5 BOM
10-Presença de plantas aquáticas 5 BOM 5 BOM 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 1 POBRE 3 REGULAR
CONCEITO FINAL: 80 ÓTIMO 58 BOM 16 POBRE 16 POBRE 14 POBRE 12 POBRE 41 REGULAR 34 REGULAR
Ponto 6 (P6) Ponto 7 (P7) Ponto 8 (P8)Ponto 1 (P1) Ponto 2 (P2) Ponto 3 (P3) Ponto 4 (P4) Ponto 5 (P5)
Figura 15. Resultado Final do PARD nos oito pontos avaliados.
Tabela 5. Resultados dos Protocolos de Avaliação Rápida de Diversidade.
26
conservação de sua estrutura, recebendo um conceito final superior a 75% de todos os
pontos avaliados (Figura 17).
Os trechos P3, P4, P5 e P6 apresentaram uma estrutura ambiental semelhante,
com conceitos variando entre 12 e 16 pontos, de maneira a formar um platô no gráfico.
Foi possível observar que esses trechos, com menores conceitos, são aqueles localizados
Figura 16. Trecho P1. Escolhido como ambiente menos antropizado.
Figura 17. Trecho P2, Valão das Louças, em Seropédica.
27
nas áreas urbanas, apresentando pior estado de conservação da vegetação ciliar. A
qualidade da vegetação ciliar influenciou na pontuação de outros parâmetros avaliados
no protocolo, onde os únicos parâmetros que não receberam conceito pobre foram
sinuosidade do canal e complexidade de estruturas do habitat (Figura.18 e Tabela.5).
Os trechos P7 e P8 apresentaram conceitos finais intermediárias entre os pontos
caracterizados visualmente, sendo ambos caracterizados como ambiente REGULARES.
Nesses trechos a presença de uma vegetação ciliar mais conservada, corroborou para
que o ambiente apresentasse melhores condições para o desenvolvimento de uma biota
mais diversificada. A presença de uma vegetação ciliar mais desenvolvida melhora as
condições de diversos parâmetros analisados no sistema lótico e observados nos
resultados do PARD da seguinte forma, a vegetação confere maior estabilidade das
margens (2), favorecendo uma melhor ocupação das margens do corpo d’água (3),
conservando melhor o canal (4), evitando o carreamento de partículas e elevação da
turbidez d’água (5), o que altera o tipo de substrato (7), e a sinuosidade do canal (9).
Figura 18. Qualidade da vegetação ciliar em P3, P4, P5e P6. Todos os trechos em área urbana.
28
27,5
28
28,5
29
29,5
30
30,5
31
1 2 3 4 5 6 7 8
Temperatura (ºC)
Temperatura (ºC)
5.3- Parâmetros Físicos da Água
A avaliação da cor, assim como do odor encontra-se na caracterização dos
pontos NA TABELA 1. Nos pontos avaliados a temperatura variou de um mínimo de
28,6°C, no ponto 1, à 30,4°C, no ponto 5 (Figura 19).
É possível observar que os trechos com temperaturas mais elevadas condizem
com aqueles trechos localizados no perímetro urbano e, caracterizados pela pouca ou
nenhuma conservação da vegetação ripária. Como comenta (GREGORY et al., 1991),
(BESCHTA, 1991), a interação do sistema hídrico com a vegetação ciliar resulta na
atenuação da entrada de radiação solar no sistema lótico, devido ao sombreamento em
diversos trechos do curso d’água, favorecendo o equilíbrio térmico da água e
influenciando positivamente a produção primária do ecossistema lótico.
A turbidez mensura a alteração da penetração da luz provocada por partículas
em suspensão. Essas partículas podem dispersar ou absorver a luz, caracterizando a
água como nebulosa, esteticamente indesejável e potencialmente perigosa (PINTO,
1998). Nos resultados obtidos nas medições em campo 75% dos pontos encontraram
níveis de turbidez abaixo do determinado pelo CONAMA 357/05 para a CLASSE I de
Águas Doces. Os pontos P5 e P6, no entanto, se encontraram acima do limite permitido,
40 UTN, como mostra a Figura 20.
Figura 19. Temperatura nos oito trechos avaliados.
29
Os trechos com maiores níveis de turbidez, (P3, P4, P5 e P6) são caracterizados
pelo despejo constante de esgoto sanitário, suas águas são rasas e de baixa correnteza
(Figura. 21). Segundo Pinto, Oliveira e Pereira (2010), os esgotos sanitários são uma
das causas da elevação da turbidez das águas e, ambientes com elevada turbidez
apresentam em seus sistemas uma redução na fotossíntese da vegetação enraizada e
algas. O decréscimo dessas populações suprime também a produtividade dos peixes.
Os trechos que apresentaram menores índices de turbidez foram em ordem, P1,
P2, P7 e P8, apresentando uma coloração mais clara em suas águas (Figura 22). O
trecho P8 apresenta um decréscimo na turbidez em relação à P7, e isso pode ser
explicado pelo desaguar do Valão das Louças (P2) no Valão dos Bois após o P7,
diluindo a relação das partículas em suspensão.
CONAMA CLASSE I
ÁGUASDOCES
0
10
20
30
40
50
60
1 2 3 4 5 6 7 8
Turbidez UTN
Turbidez UTN
Figura 20. Variação da Turbidez nos oito trechos avaliados.
30
Figura 21. Turbidez da água nos trechos P3, P4, P5 e P6.
Figura 22. Turbidez da água nos trechos P1, P2, P7 e P8.
31
5.4- Parâmetros Químicos da Água
Foram avaliados em todos os trechos os parâmetros químicos, pH, condutividade
elétrica, oxigênio dissolvido, amônia, nitrito, nitrato, ferro total, fósforo total e
alcalinidade. Os resultados obtidos foram comparados aos valores estipulados pelo
Conama 357/2005.
O parâmetro químico pH variou de 6,8, (P2 e P4) à 7,5, (P1) (Figura 23). Todas
as medições se encontraram dentro dos limites estipulas pelo CONAMA 357/2005, que
recomenda um pH de 6 a 9. Sendo P1 o ponto com maior potencial hidrogeniônico e P2
e P4, os que apresentaram sua menor medição.
Parâmetros P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8CONAMA 357/05
CLASSE 1
CONAMA 357/05
CLASSE 4
Ph 7,5 6,8 7,2 6,8 7,2 7,2 7,4 7,4 6,0 - 9,0 6,0 - 9,0
Cond. Elet. (mS) 0,15 0,18 0,42 0,43 0,45 0,44 0,36 0,31
Oxigênio Diss.(mg/L) 6,13 5,24 2,42 2,7 2,9 2,85 1,92 2,95 6 2
Amônia (mg/L) 0,607 1,214 7,284 7,284 7,284 7,284 10,926 3,642 3,7 (pH<7,5) 13,3 (pH<7,5)
Nitrato (mg/L) 0 0,9 0,09 0,09 0,07 0,08 0 0,5 10 10
Nitrito (mg/L) 0 0,328 0,033 0,033 0,098 0,066 0 0,328 1 1
Ferro (mg/L) 0,25 0,5 2,5 1 0,5 0,5 2 2 0,3 5
P total (mg/L) 0 0 0,653 0,816 0,326 0,391 1,305 0 0,1 0,15
Alcalinidade Total (mg/L-1 CaCO3) 55 32 90 130 130 120 105 55
Alcalinidade, sp iônicas (mg/L-1 CaCO3-) 55 20 80 80 120 130 110 55
6,4
6,6
6,8
7
7,2
7,4
7,6
1 2 3 4 5 6 7 8
pH
Ph
Figura 23. Variação do pH ao longo dos oitos trechos avaliados.
Tabela 6. Resultados da avaliação dos parâmetros químicos nos oito trechos estudados em comparativo ao Conama 357/2005.
32
A condutividade elétrica determina a capacidade da água de conduzir corrente
elétrica, indicando a quantidade de sais existentes na coluna d’água (PINTO,
OLIVEIRA &PEREIRA, 2010). Nos 8 pontos avaliados a condutividade foi mensurada
em mS cm-1
, sendo seus valores observados na Figura 24.
Os trechos P3, P4, P5, P6, apresentaram os maiores níveis de condutividade,
com 42, 43, 45 e 44 mS cm-1
, respectivamente. De acordo com a CETESB (2009),
elevações nos valores de condutividade indicam ambientes com maiores níveis de sais,
podendo representar uma medida indireta de concentrações de poluentes em na coluna
d’água (CETESB, 2009). Dessa maneira, os resultados indicam que o despejo de esgoto
pelas residências situadas às margens dos pontos avaliados é a principal causa da
elevação da condutividade elétrica, indicando a presença de poluentes na coluna d’água.
Para a avaliação dos resultados das medições dos parâmetros de Oxigênio
Dissolvido, Serie Nitrogenada, Fósforo Total e Ferro Total nos pontos avaliados, foram
comparados e suas águas categorizadas de acordo com a Conama 357/2005. Dessa
forma, os pontos P1 e P2, foram enquadrados na Classe I de Águas Doces, e seus
resultados podem ser observados na Figura 25..
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
1 2 3 4 5 6 7 8
Condutividade Elétrica (mS)
Cond. Elet. (mS)
Figura 24. Valores de Condutividade Elétrica mensurados nos oito trechos.
33
Os demais trechos avaliados, (P3, P4, P5, P6, P7 e P8), foram enquadrados na
CLASSE 4 de Águas Doces. As concentrações de oxigênio dissolvido encontrado nas
águas foram determinantes para esse enquadramento do corpo hídrico. A Figura 26
representa os resultados utilizados para o enquadramento do corpo hídrico nos trechos
em questão. No gráfico está representada uma linha (em azul) com os níveis permitidos
para o enquadramento da água na Classe 4 do Conama destacados.
Figura 25. Trechos P1 e P2, parâmetros e enquadramento da água em Classe 1, de Águas Doces.
Figura 26. Trechos P3, P4, P5, P6, P7, P8, parâmetros e o enquadramento em Classe 4, de Águas Doces. Destaque para as concentrações de oxigênio dissolvido.
0
2
4
6
8
10
12
Oxigênio Diss. (mg
L-1)
Amônia (mg/L)
Nitrato (mg/L)
Nitrito (mg/L)
Ferro (mg/L)
P total (mg/L)
Parâmetros (mg/L) de P1 e P2
P1 P2 CONAMA
0
2
4
6
8
10
12
Parâmetros (mg/L) - P3, P4, P5, P6, P7, P8
Oxigênio Diss. (mg L-1)
Amônia (mg/L)
Nitrato (mg/L)
Nitrito (mg/L)
Ferro (mg/L)
P total (mg/L)
34
5.4.1- Oxigênio dissolvido (OD)
Dentre os gases dissolvidos na água, o oxigênio é um dos mais importantes na
dinâmica e caracterização dos ecossistemas aquáticos. De acordo com Sperling (1995) e
Thomann & Muller (1987), uma das principais causas do decréscimo de oxigênio em
sistemas fluviais é a poluição orgânica, que resulta em elevado consumo de oxigênio
por bactérias para oxidação da matéria orgânica presente no esgoto.
As principais formas de reintrodução do oxigênio nos sistemas lóticos são
através da reaeração mecânica, turbulência causada pela ação dos ventos e pelo
processo de fotossíntese. Contudo, a fotossíntese não é significativa nos trechos iniciais
de rios à jusante de fortes lançamentos de esgotos (PINTO, OLIVEIRA & PEREIRA,
2010), como ocorre nos trechos P3, P4, P5 e P6. A turbidez e a cor elevadas dificultam
a penetração dos raios solares e poucas espécies resistem às severas condições de
poluição, conseguindo sobreviver (PINTO, OLIVEIRA & PEREIRA, 2010). Nos seis
pontos caracterizados em Classe 4 de Águas Doces o oxigênio dissolvido pode refletir o
grau de poluição e de autodepuração do curso d' água, apontando para um elevado grau
de degradação do recurso hídrico nas áreas urbanas.
Nas águas naturais, o oxigênio é indispensável para os peixes, onde a maioria
das espécies não resiste à concentrações inferiores a 4,0 mg/L de oxigênio dissolvido
(KEGLEY& ANDREWS, 1998). Nesse estudo foi verificada a sobrevivência de muitos
peixes de pequeno porte no trecho P6, onde foi registrado 2,85 mg/L de oxigênio
dissolvido. Isso pode indicar um processo de seleção natural e pequena recolonização de
locais impactados com espécies mais generalistas e resistentes. De acordo com Levins,
(1968), espécies de ambientes impactados apresentam maior amplitude no uso dos
recursos.
O trecho P7, apresentou o menor nível de oxigênio dissolvido (1,92mg/L) e, em
suas águas foram observados girinos ao longo das margens (TABELA 1,eFigura 13),
Como comenta Silva (2013), nos resultados de seu estudo com girinos de 13 espécies de
anuros, foi detectada a sobrevivência da maioria das espécies em águas com oxigênio
dissolvido variando de 1,32 a 4,3, e algumas espécies que sobreviviam com níveis de
variando de 0,8 a 1,11., em sua grande maioria, generalistas.
35
5.4.2- Série Nitrogenada
Nos sistemas lóticos o nitrogênio pode ser encontrado nas águas nas formas:
nitrogênio orgânico e amoniacal (formas reduzidas) e; nitrito e nitrato (formas
oxidadas). Sempre respeitando o ciclo, simplificado, abaixo (Figura.27).
“As fontes de nitrogênio nas águas naturais são diversas. Os esgotos sanitários
constituem, em geral, a principal fonte, lançando nas águas nitrogênio orgânico,
devido à presença de proteínas, e nitrogênio amoniacal, pela hidrólise da uréia na
água.” (Cetesb-SP, 2009, p.24)
De acordo com o ciclo apresentado, em uma análise de água, é possível associar
a degradação da poluição orgânica por meio da relação entre as formas de nitrogênio
encontradas. Dessa forma as concentrações encontradas de cada componente da série
nitrogenada podem indicar diferentes estados de depuração da matéria orgânicanos oito
trechos avaliados. Os valores mensurados em cada ponto estão representados na Figura
28, permitindo um comparativo entre os ambientes avaliados.
Figura 27. Ciclo simplificado do nitrogênio (Destaque para B e C como processos de desnitrificação, com o consumo de oxigênio disponível no meio. FONTE: www.infoescola.com.br.
36
Nos trechos P3 à P7, foram registradas as maiores concentrações de nitrogênio
orgânico ou amônia; com 7, 29 mg/L (em P3, P4, P5,P6) e 10,93 mg/L (em P7). Os
elevados níveis de amônia observados indicam poluição recente ou foco de poluição.
Nos trechos P3, P4, P5 e P6 foram identificados despejos pontuais de esgoto sanitário,
fazendo com que esse seja um dos principais responsáveis pelos altos níveis de amônia
encontrados. A Figura 29 apresenta formas predominantes de N e respectivo nível de
conservação do ambiente hídrico servindo de comparativo para a interpretação das
concentrações encontradas e caracterização dos trechos estudados.
Figura 28. Concentrações para a Série Nitrogenada, nos oito trechos avaliados, com destaque para os níveis de nitrito e nitrato.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
Nitrito (mg/L) Nitrato (mg/L)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
0
2
4
6
8
10
12
Concentração Série Nitrogenada, destaque para a relação Nitrito Nitrato.
Amônia (mg/L)
Nitrito (mg/L)
Nitrato (mg/L)
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
37
Para que ocorra o processo de nitrificação é necessário que esteja disponível no
sistema lótico oxigênio suficiente. Como comenta Resende (2002), o enriquecimento do
sistema hídrico com nitrogênio pode afetar esses sistemas através da depleção do
oxigênio pela proliferação de bactérias heterotróficas que se alimentam da matéria
orgânica de algas e de outros microorganismos em decomposição.
Durante a coleta, não foi observada nenhuma descarga pontual de esgoto em P7
possibilitando que a ausência de nitrito e nitrato nesse trecho, indique um ambiente com
limitação em oxigênio (1,92mg/L) para a conversão das altas taxas de amônia, oriundas
da contaminação dos outros trechos do Valão dos Bois.
Nos pontos P1, P2 e P8, são observadas elevações nas concentrações de nitrato,
indicando que o processo de nitrificação tem ocorrido com menores interferências do
meio. O nitrato corresponde à estrutura preferencialmente absorvida pelos vegetais,
sendo encontrado comumente em baixas concentrações em águas superficiais. O nitrito
é observado em pequenas quantidades no sistema lótico, como também foi registrado
nos pontos avaliados. No processo de nitrificação, o nitrito corresponde à estrutura
intermediária de oxidação do N e, segundo Halling-Sorensen & Jorgensen, (1993), o
nitrito raramente atinge concentrações elevadas na natureza, pois é oxidado ou reduzido
tão rápido quanto é formado.
A queda de amônia e presença de nitrito e nitrato em P8, demonstra que o
desaguar do Valão das Louças (P2) no Valão dos Bois auxiliou o processo de
Figura 29. Tabela da distribuição relativa das formas de nitrogênio segundo distintas condições. FONTE: VON SPERLING (2005).
38
nitrificação, muito provavelmente devido à elevação do OD (5,13mg/L, em P8) para as
reações de depuração da água.
Como afirma a Cetesb – SP (2009), a amônia é um tóxico bastante restritivo à
vida dos peixes, e muitas espécies não suportam concentrações acima de 5 mg/L. O
trecho P6, no entanto, apresentou cardumes de peixes pequenos sobrevivendo em uma
concentração de amônia de 7,284 mg/L.
No trecho P7 onde foi registrada a maior concentração de amônia, habitam suas
margens alguns girinos. Hecnar (1995) afirma que a exposição ao nitrogênio inorgânico
pode alterar o comportamento das larvas de anuros causando redução dos níveis de
atividade e, de acordo com seu estudo, as moléculas de NO-3, NO
-2, NH3 e NH
+4
presentes no ambiente penetram o corpo dos anfíbios por difusão através da pele,
brânquias, pulmões e/ou por ingestão (HECNAR, 1995)
5.4.3- Fósforo Total
Como observado nos resultados da Figura 26, todos os pontos em questão
ultrapassam as concentrações permitidas pelo Conama para Classe 4 de Águas Doces,
que é 0,1mg/L, chegando à máxima de 1,305mg/L, em P7. As elevações nos níveis de
fósforo no sistema aquático registradas nos trechos P3, P4, P5, P6 podem ser explicadas
pelo constante lançamento de esgotos ao corpo hídrico nesses locais.
Segundo Alves et al. (2008) o fósforo aparece em águas naturais em decorrência
de descargas de esgotos sanitários, particularmente detergentes, efluentes industriais e
fertilizantes. E de acordo com Rebouças et al (1999), valores acima de 1mg/L, são
indicativos de ambiente com elevada poluição, como observado em P7 (1,305mg/L).
5.4.4- Ferro Total
As fontes de ferro são minerais escuros (máficos) portadores de Fe: magnetita,
biotita, pirita, piroxênios e anfibólios (PARRON, MUÑIZ & FERREIRA, 2011). O
ferro aparece principalmente em águas subterrâneas devido à dissolução do minério
pelo gás carbônico da água, formando carbonato de ferro.
O carreamento de solos e a ocorrência de processos de erosão das margens
podem influenciar as concentrações de ferro total (Cetesb, 2009). Efluentes industriais,
39
esgotos sanitários e o lançamento direto de resíduos sólidos também interferem nas
concentrações de ferro do ambiente hídrico (LIMA, 2001; ABU-HILAL, 1990;
PEDROZO, 2001). A concentração mais elevada de Fe em P3 (2,5 mg/L), pode estar
relacionada à deposição de resíduos que contenham Fe em sua composição, realizadas
diretamente no sistema hídrico.
5.4.5- Alcalinidade e Dureza
A alcalinidade indica a quantidade de íons na água que reagem para neutralizar
os íons hidrogênio. Representa a medição da capacidade da água de neutralizar os
ácidos, o tamponamento da água, i.e., e sua condição de resistir a mudanças do pH
(MORAES, 2008). Os principais constituintes da alcalinidade são os bicarbonatos
(HCO3-), carbonatos (CO3-) e hidróxidos (OH-), e a distribuição dessas formas de
alcalinidade é determinada pelo pH da água:
Tabela 7. Variação do pH e as concentrações de Hidróxidos, Carbonatos e Bicarbonatos. Fonte:
Moraes (2008)
Nos trechos avaliados o pH não ultrapassou o valor de 7,5, de maneira que
prevaleceu em todos os trechos a forma Bicarbonatos (HCO-3
).
É possível utilizar a medição da alcalinidade para determinar a dureza carbonato
e classificar o tipo de água, como observado na Tabela 8.
Tabela 8. Dureza Carbonato. Fonte: SPERLING (2005)
pH›9,4 Hidróxidos e Carbonatos
8,3‹pH‹9,4 Carbonatos e
Bicarbonatos
4,4‹pH‹8,3 Bicarbonatos
Mole ou Branda <50 mg/L
Dureza moderada 50-150mg/L
Dura 150-300
mg/L
Muito Dura >300 mg/L
40
Para este estudo, foi avaliado em cada ponto a alcalinidade total e a alcalinidade
com espécies iônicas. Na Figura.30 estão representados os valores encontrados em cada
trecho, juntamente com uma linha que classifica as águas avaliadas em relação à dureza.
Nos trechos estudados a alcalinidade total variou de 32 mg/L de CaCO3 (P1) a
130 mg/L de CaCO3 (P4 e P5). Como afirma Moraes (2008), a maioria das águas
naturais apresenta valores de alcalinidade entre 30 a 500 mg/L de CaCO3. A elevação da
alcalinidade está associada a processos de decomposição da matéria orgânica e altas
taxas respiratórias de microrganismos, com liberação e dissolução do gás carbônico
(CO2) na água (Moraes, 2008), o que pode explicar as elevações de concentração
encontradas nos trechos mais impactados (P3 a P7).
5.5- Metais Pesados no Sedimento
Os resultados obtidos nos sete trechos (P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8) foram
comparados à Resolução Conama 344/2004 e aos valores permitidos pela Agência de
Proteção Ambiental do Canadá (Tabela 9).
0
20
40
60
80
100
120
140
1 2 3 4 5 6 7 8
Alcalinidade e Dureza de CaCo3
Alcalinidade Total (mg/L-1 CaCO3) Alcalinidade com sp iônicas (mg/L-1 CaCO3-)
Branda ou mole
Moderadamente dura
Figura 30. Valores de alcalinidade e dureza encontrados nos oito trechos avaliados.
41
Tabela 9. Concentrações de Metais Pesados (mg/Kg). Destaque para os níveis mais elevados
de alguns metais pesados quando comparados com o Conama e com a Agência de Proteção
Ambiental do Canadá.
Metais Pesado (mg/Kg)
Amostras Cd Pb Zn Cu Cr Fe
P1 0,35 0,8 10,9 2,2 1,7 13,2
P2 0,35 8,65 36,4 6,2 7,1 9180,6
P3 0,36 16,5 105,1 22,3 12,4 13615,6
P4 0,35 10,8 65,9 13,7 9,5 9309,3
P5 0,35 11,0 53,6 10,3 8,9 7620
P6 0,35 10,2 46,3 8,4 7,9 7497,3
P7 0,46 27,0 124,0 28,1 13,5 19694,6
P8 0,35 21,6 83,6 16,4 18,0 27175,6
Conama 0,6 35 123 35,7 37,3
Canadá (TEL) 0,68 30,2 124 19 52
De acordo com a Resolução Conama 344/2004, os níveis de Cr, Cd, Cu, Pb
encontrados nas amostras, se apresentam dentro do permitido para material dragado
Nível 1 (Água Doce). As concentrações de zinco ultrapassam o permitido, registrando
124mg/kg no P7, classificando-o como material dragado Nível 2 (Água Doce).
Quando são utilizados os valores padrões da Agência de Proteção Ambiental do
Canadá, o nível de cobre é ultrapassado em dois trechos, no P3 (com 22,3mg/Kg) e no
P7 (com 28,1mg/L). Em relação à concentração de Zinco no P7 é possível afirmar que
seus níveis se encontram no limite da concentração permitida para TEL (threshold
effects level). O comportamento observado pela concentração de cada metal ao longo
do oito trechos estudados, está representado em gráficos individuais na Figura 31.
42
0
0,05
0,1
0,15
0,2
0,25
0,3
0,35
0,4
0,45
0,5
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Cd
Cd
0
5
10
15
20
25
30
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Cu
Cu
0
20
40
60
80
100
120
140
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Zn (mg/Kg)
Zn
0
5
10
15
20
25
30
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Pb (mg/Kg)
Pb
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Cr
Cr
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8
Fe (mg/Kg)
Fe
Figura 31. Variação das concentrações de cada metal nos trechos avaliados.
43
Através dos valores de Log10 das concentrações de cada metal, o gráfico abaixo
demonstra o comportamento de todos os metais ao longo dos pontos avaliados. Esse
gráfico permite observar com maior nitidez as variações nas concentrações de Pb, Zn,
Cu, Cr e Fe, entre o P2 e os demais pontos, atingindo sua máxima quando comparados
os P2 e P7.
Os resultados expressos indicam o trecho P7 como o ambiente mais influenciado
antropicamente, e os metais parecem apresentar comportamento semelhante em relação
às variações de concentração (Figura 31).
No meio aquático, os metais são oriundos de fontes como lavagem geológica de
solos e rochas e pelo próprio desgaste provocado pelo curso d’água (Ebrahimpour &
Mushrifah, 2008). As fontes antropogênicas de metais no meio hídrico têm sido
relacionadas aos efluentes urbanos (principalmente Cr, Cu, Pb, Zn, Mn e Ni), a queima
de combustíveis fósseis (Cu, Ni, Pb), as indústrias de beneficiamento de ferro e aço (Cr
e Zn), fertilizantes (Cu, Fe, Mn, Ni e Zn) e depósitos de rejeitos (Zn, Mn e Pb) (Förstner
&Wittman, 1983).
A elevação nos níveis dos metais Pb, Zn, Cu e Cr nos trechos P4, P5 e P6, pode
ser explicada pela ausência de rede de coleta de esgoto nesses locais, sendo o despejo de
esgoto sanitário realizado direto ao curso d’água. Segundo Vega (1996) os esgotos e os
excrementos humanos contêm misturas tóxicas, como pesticidas, metais pesados,
-1
0
1
2
3
4
5
Títu
lo d
o E
ixo
Sedimento
log (Cd)
log (Pb)
log (Zn)
log (Cu)
log (Cr)
log (Fe)
Figura 32. Variações das Concentrações de todos os metais através do LOG10(mg/Kg metal).
44
produtos industriais e uma variedade de outras substâncias nocivas ao homem e ao meio
ambiente.
A elevação na concentração de todos os metais no sedimento do trecho P3 pode
indicar uma contaminação pontual ou uma menor vazão do curso d’água nesse trecho, o
que auxiliaria a maior deposição de partículas associadas à metais no sedimento de
fundo. A possibilidade dessas hipóteses se dá, principalmente, por esse trecho se
localizar muito próximo ao P4, onde os níveis de metais no sedimento se encontram
mais próximos aos valores dos pontos seguintes. No entanto, nesse estudo não foram
realizadas medições de vazão do curso hídrico nos trechos avaliados.
Ao avaliar o comportamento dos metais pesados nos pontos estudados, observa-
se a elevação diferenciada de suas concentrações no trecho P7 sendo possível apontar o
acúmulo de lixo do município de Seropédica, no antigo Lixão, como potencial causador
dessa contaminação. Em áreas de acúmulo de lixo a água percola através dos resíduos,
sendo vários componentes, orgânicos e inorgânicos, acrescidos ao chorume oriundo da
decomposição desse lixo. A representação da formação de um “pico” nas concentrações
de Zn, Pb, Cu e Cd no trecho P7, corroboram para a hipótese de infiltração e
escoamento desse chorume, oriundo do antigo lixão de Seropédica.
A avaliação das concentrações de metais pesados no trecho P8 permitiu
identificar um comportamento peculiar. Os metais Zn, Pb, Cu e Cd, têm suas
concentrações diminuídas após a confluência do Valão das Louças com o Valão dos
Bois, resultado de um aumento da vazão do Valão e diluição desses metais no ambiente
hídrico. No entanto, os metais Cr e Fe, após a confluência, apresentam suas
concentrações aumentadas em relação ao P7. Isso atenta para a necessidade de estudos
mais aprofundados
45
6- CONCLUSÃO
De acordo com os resultados obtidos nas diversas metodologias de avaliação da
qualidade ambiental ao longo do Valão dos Bois, é possível observá-lo como um curso
altamente impactado para as condições de vida aquática. Segundo Rosemberg (1993), a
contaminação da água é um problema primeiramente biológico, pois mesmo pequenas
alterações podem representar reflexos imediatos sobre os organismos aquáticos. Assim
os principais impactos da recorrente descarga de esgoto doméstico e resíduos no Valão
dos Bois são observados na fauna e flora desse curso.
A adição de metais pesados ao solo pode afetar a biomassa microbiana do solo
na ordem Cu>Zn>Ni>Cd, podendo também gerar estresse na microbiota, que pode
aumentar sua atividade por compensação (MELO, MARQUES & MELO, 2001b). A
biota aquática é comumente sensível à concentrações elevadas de metais pesados. Aos
peixes, doses de 0,1 a 0,4 mg/L de Pb (FIT chumbo, 2012), podem ser fatais, assim
como concentrações de 0,5mg/L de cobre (FIT cobre, 2012) causam coagulação do
muco das brânquias levando o peixe à morte.
Foram localizados dois pontos (P3 e P7) como os trechos mais alterados
ambientalmente, quando considerados todos os resultados observados e
compatibilizando as variáveis ambientais bióticas e abióticas. O trecho P3 revela a
necessidade de monitoramento dos níveis de metais pesados no local, procurando
descobrir sua principal fonte e características comportamentais desses metais no
ambiente.
Os resultados do trecho P7 apontam para a contaminação oriunda do chorume
resultante do processo de decomposição do Antigo Lixão do município de Seropédica.
As elevações de metais pesados no sedimento avaliado, os altos níveis de amônia e ferro
na água, corroboram para essa conclusão. A menor concentração de oxigênio disponível
encontrada nesse estudo indica a situação de saturação e dificuldade de ressurgência do
meio, apontando para a urgente necessidade de monitoramento do local.
De acordo com as observações sobre o ambiente físico de entorno dos trechos
estudados e as avaliações realizadas através do PARD foi possível perceber que os
pontos localizados no perímetro urbano apresentam menores condições para o
desenvolvimento da biota, sendo registrada a presença de peixes somente no P6. A
46
presença da vegetação ciliar parece influenciar os parâmetros turbidez e condutividade
elétrica, comprovando a função da vegetação ciliar como um filtro à entrada de todo o
tipo de particulado, isolando estrategicamente o curso d’água dos terrenos mais
elevados da microbacia. (AUBERTIN & PATRIC, 1974), (KARR & SCHLOSSER,
1978), (SCHLOSSER & KARR, 1981), (BAKER, 1984), (MORING et al., 1985),
(BORG et al., 1988), (ADAMS et al., 1988), (ICE et al., 1989), (MAGETTE et al.,
1989).
Conforme tem demonstrado diversos estudos, ao atravessar a zona ripária,
grande parte dos nutrientes são eficazmente absorvidos pelo sistema radicular da mata
ciliar. (AUBERTIN & PATRIC, 1974), (PETERJOHN & CORRELL, 1984), (FAIL et
al., 1987), (DILLAHA et al., 1989), ( MAGETTE et al., 1989), (MUSCUTT et al.,
1993).Dessa maneira é possível afirmar a vegetação ciliar mais conservada nos trechos
localizados em áreas rurais, permitiram o desenvolvimento de uma biota mais
diversificada, o que é refletido em maiores conceitos quando analisadas com o PARD.
No P7 essa relação é observada, onde mesmo com elevadas concentrações de Zn, Cu,
10,92 mg/L de amônia e 1,92mg/L de oxigênio dissolvido, foram observados girinos
sobrevivendo em suas margens.
Assim, integrar a avaliação dos parâmetros físicos do habitat com a dos
tradicionalmente utilizados pelo Conama, consiste em um método mais adequado de
avaliação da qualidade da água dos rios permitindo a conservação da biota aquática
(RODRIGUES & CASTRO, 2008). O uso de protocolos de avaliação rápida pode
contribuir muito para a conservação dos recursos fluviais, na medida em que são
capazes de denotar pequenas alterações no ambiente, auxiliando processos de
monitoramento (RODRIGUES, MALAFAIA & CASTRO, 2010).
O tratamento e a disposição final correta do lixo amenizam os danos causados ao
meio ambiente. Os lixões devem ser permanentemente evitados, pois sua presença gera
impactos negativos como poluição do solo, água e ar, disseminação de doenças e
degradação da paisagem (SNSA, 2007 apud, ARAÚJO & SOUZA, 2012), e da mesma
forma os lixões inativos devem ser remediados e monitorados, pois seu potencial
poluidor existirá até que todo o resíduo seja decomposto.
Dessa forma, enquanto se perpetuar a ausência de coleta e tratamento de esgoto
no munícipio de Seropédica as taxas de contaminantes tenderão a aumentar, se somando
aos poluentes do lixão. De maneira que, sem ações de políticas públicas claras e
imediatas de recuperação desse sistema lótico, acompanharemos de forma silenciosa e
47
preocupante a deterioração desses ecossistemas e a biomagnificação de metais nos
níveis tróficos subsequentes, como comenta Mishra et al, (2008).
48
7- REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
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