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  • LABORATRIO DE QUMICA AMBIENTAL DEPARTAMENTO DE QUMICA ANALTICA

    INSTITUTO DE QUMICA UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

    AVALIAO DO ESTADO DE DEGRADAO E CAPACIDADE DE SUPORTE DA BACIA DO RIO ATIBAIA

    REGIO DE CAMPINAS/PAULNIA-SP

    Tese de Doutorado

    GILBERTO SILVRIO DA SILVA

    Orientador: Prof. Dr. Wilson de Figueiredo Jardim

    Campinas So Paulo - 2004

    i

  • iv

  • Dedicao,

    A meu pai (in memorium).

    minha esposa Leila e a nossa filha Ana, luz eterna e suprema em nossas vidas.

    vii

  • DESIDERATA

    V placidamente entre o barulho e a pressa e lembre-se da paz que pode haver no silncio. Tanto

    quanto possvel, sem capitular, esteja de bem com todas as pessoas. Fale a sua verdade, calma e

    claramente; e escute os outros, mesmos os estpidos e ignorantes; tambm eles tm a sua histria. Evite

    pessoas barulhentas e agressivas. Elas so um tormento para o esprito. Se voc se comparar a outros,

    pode torna-se vaidoso ou amargo; porque sempre haver pessoas superiores e inferiores a voc. Desfrute

    suas conquistas assim como os seus planos. Mantenha-se interessado em sua prpria carreira, mesmo que

    humilde; o que realmente se possui na sorte incerta dos tempos. Exercite a cautela nos negcios; porque

    o mundo cheio de artifcios. Mas no deixe que isso o torne cego virtude que existe; muitas pessoas

    lutam por altos ideais; E por toda a parte a vida cheia de herosmo. Seja voc mesmo. Principalmente

    no finja afeio, nem seja cnico sobre o amor, porque em face de toda aridez e desencantamento ele

    perene como a grama. Aceite gentilmente o conselho dos anos, renunciando com benevolncia s coisas da

    juventude. Cultive a fora do esprito para proteger-se num infortnio inesperado. Mas no se desgaste

    com temores imaginrios. Muitos medos nascem da fadiga e da solido. Acima de uma benfica disciplina,

    seja bondoso consigo mesmo. Voc tem o direito de estar aqui. E, quer seja claro ou no para voc, sem

    dvida o Universo se desenrola como deveria. Portanto, esteja em paz com Deus, qualquer que seja sua

    forma de receb-lo, e, sejam quais forem sua lida e suas aspiraes, na barulhenta confuso da vida,

    mantenha-se em paz com sua alma. Com todos os enganos, penas e sonhos desfeitos, este ainda um

    mundo maravilhoso. Esteja atento.

    Encontrado na velha Igreja de Saint Paul Baltimore 1692.

    Do Latim Desideratu: Aquilo que se deseja, Aspirao.

    ix

  • AGRADECIMENTOS

    Leila, pela pacincia, companheirismo e conselhos;

    minha me, Teresa, pelo amor e dedicao;

    minha irm Clia pelo apoio nos estudos;

    Aos meus irmos Ozair e Oger pelo apoio familiar;

    A meu irmo Gilmar pela companhia nesta jornada;

    Ao Seu Guilherme, D. Ins e Marlei, por serem tambm minha famlia;

    Aos meus colegas do LQA e GIA: Mrcia Bisinoti, Cludia, Patrcia, Edna, Carlos Furtado, Carlos Fidelis, Daniela, Efignia, Isadora, Lorena, Marcos, Cristina, Alosio, Juliano, Gislaine, Fernanda, Emerson, Ismael, Fernando, Fernandinho, Claudete, Eliane, Celeste, Alexandre, Bito, Xaolim, Paula, Socorro, Gabriela...

    Aos funcionrios da Unicamp;

    Aos professores, em especial aos que tive mais contato: Clio, Jarbas, Ivo, Anne, Tuca (FEC) e Pedro Fadini (PUC);

    Ao CEFET-PR, Unidade de Medianeira, ao Professor Romano e Professor Dulnik;

    CAPES;

    FAPESP;

    SANASA (Campinas), ao SAEE (ATIBAIA), CPFL (Usina de Americana), ao Sr. Orlando (Stio), Guarda Municipal de Paulnia, ao DAEE (CTH-USP, Eng. Gre.), ETE Samambaia (Sr. Wildson Carlos), aos Sr. Amani e Sr. Jaime Suzigan (Iate Clube de Americana) e CETESB (Eng. Jos Eduardo Bevilacqua);

    Ao professor Willian Ferreira da Costa (UEM) pela orientao de Mestrado;

    Ao Professor Aldolino (UEM) por incentivar-me a fazer doutorado;

    Ao professor Wilson F. Jardim pela oportunidade, companheirismo e orientao.

    xi

  • CURRICULUM VITAE

    Dados Pessoais:

    Estado civil: casado. Data de nascimento: 06/06/1966.Residncia: Medianeira-PR. Local de trabalho: Centro Federal de Educao Tecnolgica do Paran CEFET-PR, unidade de Medianeira. Av. Brasil, 4232 Parque Independncia Medianeira PR CEP 85884-000, Tel: 0xx45-264-2762.

    Formao:

    Graduao:-Bacharel em Qumica pela Universidade Estadual de Maring (UEM). Trmino em 1990.-Licenciatura pelo Centro Federal de Educao Tecnolgica do Paran. Trmino em 1996.

    Ps-graduao Strictu Sensu:-Mestrado em Qumica Analtica pela Universidade Estadual de Maring (UEM). Trmino em 1994.

    Ps-graduao Latu Sensu.- Metodologia do Ensino Superior pela PUC-Curitiba, PR. Trmino em 1993. - Especializao em Agentes de Inovao Tecnolgica pelo CEFET-PR. Trmino em 1994. - Especializao em Qualidade e Produtividade pela Universidade Estadual do Oeste do Paran e Universidade Federal de Santa Catarina. Trmino em 1997. - Gerente da Qualidade ISO 9000 pela DGQ-Alemanh. Trmino em 1999. - Auditor da Qualidade ISSO 9000 pela DGQ-Alemanh. Trmino em 1999.

    Experincia Profissional:

    -Professor efetivo na Universidade Estadual do Oeste do Paran (UNIOESTE). 1992 a 1993. -Chefe do Departamento de Cincias Biolgicas e Fsico-Qumicas Unioeste. 1993.-Professor de Ensino Mdio em Maring e Cascavel. 1990 e 1993. -Professor em Cursos de Capacitao em Qumica (1993) e Especializao em Educao pelo Cefet-PR (1999). -Professor do CEFET-PR desde 1993. -Responsvel pelo projeto de implantao e reconhecimento do curso de Tecnologia em Industrializao de Carnes no CEFET-PR. Responsvel pela coordenao de 1995 a 2000.

    xiii

  • RESUMO

    Foram escolhidos cinco parmetros ambientais para avaliar o estado de

    degradao do Rio Atibaia: carbono orgnico dissolvido (COD), amnia (NH3),

    cianeto (CN-), bifenilas policloradas (BPC) e hidrocarbonetos policclicos

    aromticos (HPA). Para o estudo de COD, NH3 e CN- foram realizados perfis 24 h

    e bimestral, alm da determinao do tempo de meia-vida para NH3 e CN- nas

    guas do Rio Atibaia. Os resultados para COD mostraram que sua concentrao

    permanece relativamente constante ao longo do ano, revelando uma significativa

    contribuio de fontes difusas. Para NH3, os perfis revelaram que sua

    concentrao sofre um decrscimo no perodo das chuvas, apontando para o

    predomnio de fontes pontuais. Os perfis 24 h para COD revelaram que na

    presena de chuvas sua concentrao sofre um aumento, fato este condizente

    com a presena de fontes difusas na bacia. J para NH3, os perfis 24 h

    mantiveram-se relativamente estveis, confirmando o predomnio de fontes

    pontuais. Tanto os perfis 24 h como os bimestrais no revelaram a presena de

    CN-. As concentraes para COD ficaram na faixa de 2 a 10 mg C L-1, com valores

    menores na nascente e foz do Rio Atibaia. Para NH3, as concentraes se

    distriburam na faixa de 0,1 a 10 mg NH3 L-1 no perodo de seca, com um

    decrscimo para faixa de 0,1 a 0,5 mg NH3 L-1 no perodo das chuvas. Para NH3 e

    CN-, os valores mdios do t1/2 oscilaram em 50 h e 80 h, respectivamente. Foi

    aplicado para COD e NH3 uma estimativa de carga mxima total diria (CMTD,

    baseado no TMDL Total Maximum Daily Load - da EPA). Para NH3 foi estimada

    uma carga prxima a 3000 kg NH3 que aporta diariamente na bacia, tanto para os

    perodos de seca quanto das chuvas. Baseado em dados de NH3 em esgoto

    domstico in natura, pode-se tambm estimar que o esgoto domstico a

    principal fonte de NH3, sendo o Ribeiro Anhumas o grande tributrio com uma

    carga de NH3 dia-1 em torno de 3000 kg, o que praticamente esgota a capacidade

    do Rio Atibaia em receber NH3, uma vez considerada sua ecotoxicologia. As

    cargas de COD, por sua vez, mostraram uma variao significativa seca/chuva. As

    estimativas de carga para COD feitas para regio prxima foz do Rio Atibaia

    apresentaram valores que vo de 3000 kg C dia-1 a 28000 kg C dia-1. Adicional a

    xv

  • estimativa de cargas, foi elaborado um ndice de Qualidade de guas para

    proteo da vida aqutica, denominado IQAPVA. O conceito de CMTD e o IQA

    foram contextualizados dentro de uma viso de gerenciamento de bacias

    hidrogrficas.Para BPC e HPA foram feitas, em carter indito, determinaes em

    guas e sedimentos. As concentraes de BPC em gua mostraram-se abaixo do

    limite do mtodo e do valor-limite de 0,001g L-1 estabelecido pela Resoluo

    CONAMA 20/86. Para sedimentos, os valores ficaram prximos a 10 g kg-1 de

    sedimento seco. Os resultados para HPA se apresentaram prximos ao valor de

    0,6 g L-1 para gua e na faixa de 10 a 600 g kg-1 de sedimento seco. Em termos

    de BPC e HPA, a bacia do Rio Atibaia encontra-se, relativamente aos critrios

    ecotoxicolgicos disponveis, pouco impactada frente densidade urbano-

    industrial presente.

    xvi

  • ABSTRACT

    The assessment of the environmental degradation of the Atibaia River was

    carried out using five parameters: Dissolved Organic Carbon (DOC), Ammonia

    (NH3), Cyanide (CN-), Polychlorinated Biphenyl (PCB) and Polycyclic Aromatic

    Hydrocarbons (HPA). Monitoring of DOC, NH3 and CN- was made through 24 h

    profiles as well as bimonthly sampling. The half-life of CN- and NH3 in the Atibaia

    River was also established. DOC results showed fairly constant values during the

    year, indicating predominance of non-point source. Ammonia concentrations

    decrease during the wet season, indicating predominance of punctual sources. Diel

    profiles of DOC also show higher concentrations after rain events, whereas for

    ammonia the concentration did not vary, reinforcing the diffuse and punctual

    so