Luis henrique ferreira

Universidade Presbiteriana Mackenzie

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AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DECORRENTE DA REATIVAÇÃO DE PEQUENAS CENTRAIS ELÉTRICAS. DETERMINAÇÃO DE ÂNIONS POR CROMATOGRAFIA DE ÍONS

Luís Henrique Ferreira de Moraes (IC) e Maura Vicenza Rossi (Orientadora)

Apoio: PIBIC Mackenzie

Resumo

Estimuladas por uma crescente preocupação com o meio ambiente e por inúmeros projetos do governo as Pequenas Centrais Hidrelétricas vem cada vez mais ganhando importância em nosso país. Em decorrência disso tem-se a necessidade de se intensificar os estudos sobre essa fonte renovável de energia, a fim de determinar os possíveis impactos que essas podem causar. O presente trabalho busca avaliar o impacto oriundo de duas PCHs localizadas no Rio Jaguari Mirim o qual é um importante afluente da bacia do Mogi Guaçu. Esse manancial é classificado como de Classe 2, segundo Resolução 20 do CONAMA. Na região do Município de São João da Boa Vista, esse Rio assume um importante papel, pois é o manancial utilizado para o abastecimento hídrico do Município. Através da análise por cromatografia iônica determinou-se as concentrações dos íons (sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto, nitrato, nitrito, fósforo, sulfato e fluoreto) e estabeleceu-se uma relação das concentrações destes com o índice de chuvas. Constatou-se que o impacto proveniente dessas pequenas centrais, do ponto de vista das espécies analisadas, é mínimo, já que as concentrações dos íons analisado se encontram dentro dos parâmetros estabelecidos pelo CONAMA com exceção do fluoreto e do fósforo, os quais apresentam valores acima do limite estabelecido.

Palavras-chave: PCHs, impacto ambiental, cromatografia iônica

Abstract

Stimulated by a growing concern for the environment and numerous government projects Small Hydropower is increasingly gaining importance in our country. As a result there is the necessity of further studies on this renewable energy source in order to determine potential impacts that these may cause. This study sought to determine the impact originated from two small hydro power located in Rio Jaguari Mirim which is a major tributary of the basin of Mogi Guaçu. This source is classified as Class 2, according to CONAMA Resolution 20. In the region of São João da Boa Vista, this river assumes an important role, as is the source used to supply water from the city . Through analysis by ionic chromatography were determined the concentrations of ions (sodium, potassium, calcium, magnesium, chloride, nitrate, nitrite, phosphate, sulfate and fluoride) and established a relationship of their concentrations with rainfall, found that the impact from these small power plants, from the standpoint of the species studied, is minimal, since the concentrations of the ions analyzed are within the parameters established by CONAMA with the exception of fluoride and phosphorus, which have values above the limit.

Key-words: SHP's, environmental impact, ions chromatography

VII Jornada de Iniciação Científica - 2011

2

Introdução

A energia é algo vital para o desenvolvimento socioeconômico de qualquer país. Como

resultado do desenvolvimento da agricultura, da indústria além do aumento populacional

mundial a demanda por energia cresce cada vez mais, especialmente em países

emergentes como o Brasil. Em paralelo a isso a preocupação com o meio ambiente é a

cada dia uma assunto mais presente em nosso cotidiano. O chamado desenvolvimento

sustentável vem ganhando cada vez mais importância, e as energias renováveis são

fundamentais para este desenvolvimento e estão ganhando espaço no cenário mundial.

As Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) parecem a priori uma das melhores fontes

energéticas nesse aspecto, especialmente para o Brasil, país que dispõem de um imenso

recurso hídrico, e que pode usufruir destes recursos naturais para uma geração mais limpa

de energia.

No entanto, mesmo essas PCHs consideradas como fontes menos prejudiciais ao meio

ambiente, em comparação com, por exemplo, as grandes usinas hidrelétricas ou as usinas

termoelétricas, possuem ainda um potencial de impacto ao seu entorno, especialmente no

rio o qual ela está localizada. Esse possível impacto deve ser monitorado com intuito de se

assegurar que mínimos danos serão causados ao ambiente.

Estes impactos causados nas águas superficiais podem ser de origem: física, biológica, ou

química, sendo necessária a avaliação de uma gama de parâmetros para a análise dos

danos sofridos por conta de uma pequena central.

Para a análise de um corpo hídrico criou-se o índice de qualidade de água (IQA) que

representa uma medida média das diversas variáveis que envolvem a questão da qualidade

da água. Este índice foi criado em 1970 pela National Sanitation Foundation (NSF) dos

Estados Unidos, e vem sofrendo modificações por algumas instituições, como a Companhia

Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). No site da CETESB (2009) encontra-se uma

lista de 35 parâmetros indicadores de qualidade de água. Os valores experimentais destes

parâmetros, escolhidos criteriosamente por cada profissional da área, são aplicados a uma

fórmula que calcula o índice de qualidade da água (IQA). O resultado, então, é comparado a

uma tabela de intervalos que classificam a água em péssima, ruim, regular, boa e ótima;

(CETESB, 2009).

O presente trabalho busca avaliar o impacto oriundo de duas PCHs localizadas no Rio

Jaguari Mirim o qual é um importante afluente da bacia do Mogi Guaçu. Esse manancial é

classificado como de Classe 2, segundo Resolução 20 do CONAMA. Na região do Município

de São João da Boa Vista, esse Rio assume um importante papel, pois é o manancial

utilizado para o abastecimento hídrico do Município.

Referencial Teórico

As fontes de energia renováveis

hídrica, a proveniente de biomassa, a

hídrica é responsável por cerca de um quinto da produção mundial de energia, sendo que

55 países a utilizam como fonte principal de energia

No Brasil a hidreletricidade

em sua maioria hidrelétricas de grande porte.

hidrelétrica é aquela que melhor se adapta no Brasil, no entanto, apesar de renovável ela

ainda apresenta danos ambientais. A construção de uma dessas usinas tem como

implicações, a diminuição da correnteza do corpo d’água, e em alguns casos a

transformação do fluxo de lótico em lêntico, o que implica em mudança na dinâmica dos

sedimentos, geralmente aumentand

alterada, a qual acaba por de dividir sendo mais baixa no fundo e mais alta na superfície

Outro impacto importante a ser citado

impede a livre passagem d

menor interação dessas espécies antes em contato

Figura 1

É importante salientar também o impacto social gerado

construção dessas muitas vezes um número enorme de pessoas tem de ser realocadas,

em alguns casos as áreas próximas a usina acabam passando por uma estagnação em seu

desenvolvimento. (KOSA et al., 2011)

É com base nesses fatores que o Brasil busca uma solução para os problemas causados

pelas hidrelétricas. Nesse aspecto

010.000.00020.000.00030.000.00040.000.00050.000.00060.000.00070.000.00080.000.00090.000.000


renováveis que apresentam maior relevância atualmente são a energia

hídrica, a proveniente de biomassa, a solar, a geotermal e a eólica. Dentre estas


55 países a utilizam como fonte principal de energia (YUKSEL, 2010).

No Brasil a hidreletricidade é à base de nosso suprimento energético (

em sua maioria hidrelétricas de grande porte. Segundo Rosa (1995 apud


danos ambientais. A construção de uma dessas usinas tem como



sedimentos, geralmente aumentando a deposição destes. A temperatura do rio também é

alterada, a qual acaba por de dividir sendo mais baixa no fundo e mais alta na superfície

impacto importante a ser citado é a barreira física imposta pela barragem, a q

impede a livre passagem das espécies aquáticas ao longo do rio, contribuindo para uma

ssas espécies antes em contato (SOUSA et al., 2000).

Figura 1 – Matriz Elétrica Brasileira- situação Março de 2011

É importante salientar também o impacto social gerado pelas grandes hidrelétricas, na

construção dessas muitas vezes um número enorme de pessoas tem de ser realocadas,


(KOSA et al., 2011)

atores que o Brasil busca uma solução para os problemas causados

Nesse aspecto, as PCHs parecem ser uma das alternativas mais viáveis

Matriz Elétrica Brasileira


3

que apresentam maior relevância atualmente são a energia

. Dentre estas, a energia


é à base de nosso suprimento energético (Figura 1), sendo que

apud SOUSA) a energia


danos ambientais. A construção de uma dessas usinas tem como



A temperatura do rio também é

alterada, a qual acaba por de dividir sendo mais baixa no fundo e mais alta na superfície.

a barreira física imposta pela barragem, a qual

as espécies aquáticas ao longo do rio, contribuindo para uma

2000).

situação Março de 2011

pelas grandes hidrelétricas, na

construção dessas muitas vezes um número enorme de pessoas tem de ser realocadas, e


atores que o Brasil busca uma solução para os problemas causados

s PCHs parecem ser uma das alternativas mais viáveis.

KW


4

A introdução das PCHs no país se deu no final do século 19, sendo o aproveitamento

hidrelétrico na mineração Santa Maria em Diamantina considerado uma das primeiras

usinas deste tipo. A priori o objetivo destas PCHs era o de atender sistemas isolados nos

estados, principalmente na região sudeste, colocando a hidroeletricidade como principal

fonte de energia nesta época. Uma grande quantidade de PCHs foi construída entre

1930/1940, o que coloca a média de idade das instalações por volta de 57 anos. (TIAGO et

al., 2006)

Hoje as Pequenas Centrais Hidrelétricas voltam a ganhar importância principalmente devido

a incentivos do governo com projetos que visam à construção e reativação de PCHs. Um

dos desses projetos é o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica

(PROINFA), o qual prevê uma potência de 1191,24 MW provenientes de 63 Pequenas

Centrais Hidrelétricas (Ministério de Minas e Energia, 2011).

As Pequenas Centrais Hidrelétricas são definidas segundo as suas características segundo

a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) como usinas com potência instalada

superior a 1 MW e igual ou inferior a 30 MW e com o reservatório com área igual ou inferior

a 3 Km². Os principais aspectos positivos provenientes das PCHs são a descentralização da

produção energética, a minimização dos danos causados ao ambiente e rápida implantação

das mesmas em comparação com usinas de grande porte. (ANEEL, 2011)

Esses fatores deixam clara a atual importância das PCHs em nosso país, e evidenciam a

necessidade de intensificar os estudos nessa área, afim de que a sociedade e o ambiente

não sofram os possíveis impactos provenientes dessa fonte de energia.

É em decorrência do exposto acima que se tem uma crescente preocupação com o

monitoramento ambiental de empreendimentos que visam à reativação de PCHs. Um dos

parâmetros mais importantes neste tipo de estudo é a análise da qualidade de água. A

qualidade da água de uma bacia hidrográfica pode ser influenciada por diversos fatores,

dentre os quais se podem citar: cobertura vegetal, topografia, geologia, e uso/ manejo do

solo além de área de entorno, todos fazendo parte de um frágil equilíbrio. Estes fatores são

responsáveis por disponibilizar e regular a quantidade de sedimento e nutrientes que serão

carreados aos cursos d’água (BASNYAT et al., 2000) e, conseqüentemente, modificar suas

características físicas, químicas e biológicas (FURLAN et al., 2008).


5

Metodologia

As amostras de água foram coletadas em regiões de interesse ao longo do Rio Jaguari

Mirim em sete pontos, sendo distribuídos entre duas Pequenas Centrais Hidrelétricas: a

PCH São José e a PCH São Joaquim como mostra a figura 2.

Figura 2: Localização do Rio Jaquari Mirim

O ponto 1 é a montante da PCH São José, o Ponto 2 a área do reservatório da PCH São

José, o ponto 3 a jusante da PCH São José. O ponto 4 é ponto localizado entre as duas

PCHs, São José e São Joaquim. O ponto 5 é a montante da PCH São Joaquim; o ponto 6 é

a área do reservatório da PCH São Joaquim e o ponto 7 a jusante da PCH São Joaquim.

A coleta foi feita em recipientes de polietileno. A seguir as amostras foram submetidas a

filtração e análise.

A cada coleta foram realizados os seguintes passos: lavou-se o frasco de polietileno, junto

com a tampa, com a própria água a ser coletada, desprezou-se essa água utilizada, encheu-

se o frasco com a amostra, vedando-o bem, como recomendado por Schneider Filho (1992),

os frascos foram posteriormente identificados e em seguida congelados.

Os ânions cloreto, fluoreto e brometo são estáveis em solução, assim como todos os cátions

analisados. Entretanto a concentração de nitrato, nitrito e fosfato são afetadas pela atividade

biológica, que pode ser minimizar com a filtração através de filtros de 0,45 µm. A

concentração de fosfato pode ser afetada por reações de hidrólise das suas formas

poliméricas, possivelmente presentes na amostra. A oxidação de nitrito e sulfito pode

resultar em concentração mais elevada de, respectivamente, nitrato e sulfato, por isso o


6

congelamento das amostras foi necessário, até que se tivesse o condicionamento do

instrumento.

Determinação dos analitos: A determinação de ânions e cátions, em amostras de água

natural, será realizada empregando a técnica da cromatografia de íons. O método permite a

determinação simultânea das espécies. E tem como base a separação dos analitos por meio

de uma coluna de troca aniônica, no caso de ânions, e de troca catiônica, no caso de

cátions, de acordo com a afinidade que cada analito apresenta com a fase estacionária.

O reconhecimento de cada analito é realizado através da comparação do tempo de retenção

do pico da amostra com o tempo de retenção da solução padrão de cada analito, enquanto

que, a concentração é determinada pela comparação da área do pico do analito com uma

curva de calibração construída por uma série de soluções padrão em concentrações

diferentes de cada analito.

Para as determinações citadas utilizou-se um cromatógrafo de íons da marca Metrohm

modelo 792 Basic IC e coluna para ânions de alta resolução da marca Metrohm modelo

Metrosep A Supp 5 - 250 utilizada com supressor químico (somente para a determinação

dos ânions), além dos reagentes básicos, sendo que a coluna de cátions é também da

Metrohm modelo Metrosep C 4 – 250.

Os padrões utilizados foram preparados a partir dos sais da marca Merck, preparando-se

uma solução estoque de 100mg/L de cada analito.A solução de trabalho de cada analito foi

preparada a partir da solução estoque com diluições adequadas. O eluente usado para a

análise aniônica foi uma solução de 1mmol de NaHCO3 e 3.2 mmol de Na2CO3 enquanto

que para a análise catiônica foi utilizada uma solução de 2.7 mmol de ácido oxálico.

Com as soluções de trabalho para cada analito construiu-se uma curva de calibração e em

seguida analisou-se os ânions e depois cátions, determinando-se as áreas obtidas nos picos

de cada analito em triplicata. Esses valores foram aplicados na curva analítica dos padrões

obtendo-se as respectivas concentrações das espécies.

Resultados e Discussão

O sódio é um elemento o qual está presente em todas as águas naturais, já que ele está

entre os 10 elementos mais abundantes na Terra e seus sais são altamente solúveis em

água, encontrando-se na forma iônica (Na+), e nas plantas e animais, já que é um dos

elementos essenciais para os organismos vivos. O aumento das concentrações de sódio na

água pode provir de lançamentos de esgotos domésticos e efluentes industriais. Uma

concentração acima de 200 mg/L já confere um gosto ruim a água, todavia freqüentemente


7

as concentrações de sódio não ultrapassam 50 mg/L. A OMS estabelece um valor limite de

sódio de 200 mg/L. (CETESB, 2009)

Figura 4: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon sódio, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

Como é possível notar os valores das concentrações de sódio estão dentro da normalidade,

há uma relação de constância em todos os pontos com exceção do ponto quatro no mês de

janeiro o qual apresenta uma concentração mais elevada quando em comparação com os

outros pontos, este fato pode estar correlacionado com algum fator exógeno, já que as

concentrações dos outros meses no mesmo ponto não apresentam valores muito elevados.

Outro fator que justifica este aumento no ponto quatro é o fato de que nesse mês os valores

das concentrações são os menores em quase todos os pontos exceto o dois, isto pode ser

decorrência do maior índice de chuva nesse mês que pode ter diluído os íons.

O gráfico abaixo mostra a precipitação em centímetros para os três meses analisados:

Fonte: http://meteorologia.pt.msn.com/

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ação

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Pontos

Sódio

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15

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30

35

Precipitação

cm


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Abaixo se encontram descritos os gráficos dos íons analisados para os meses de janeiro,

abril e agosto:

O mês de abril é o que apresenta à maior a concentração em praticamente todos os pontos,

uma explicação para tal fato pode ser o intemperismo e a lixiviação, decorrente da

precipitação elevada nos meses anteriores, que podem ter colaborado aumentando a

dissolução de minerais e rochas, favorecendo o transporte desses íons. No mês de agosto

houve uma baixa precipitação, o que ocorre também em julho e junho sendo que nem a

precipitação nem fenômenos como lixiviação e intemperismo influíram de maneira

significativa nesse mês.

Observa-se na figura 4 que os pontos quatro, um , dois e cinco apresentam concentrações

mais altas do que os pontos sete e três, a localização desses pontos é determinante para

isso, já que o ponto quatro é o encontro das duas PCHs e os pontos um, cinco, dois, seis as

montantes e áreas de reservatório respectivamente, os quais se encontram muito próximos

as pequenas centrais, em contrapartida os pontos sete e três são as jusantes das PCHs e

encontram-se relativamente afastados das mesmas.

As concentrações de potássio em águas naturais são usualmente baixas, já que rochas que

contenham potássio apresentam grande resistência ao tempo. Entretanto, sais de potássio,

como por exemplo, nitrato de potássio e o cloreto de potássio são largamente usados como

fertilizantes para agricultura, entrando nas águas doces através das descargas de áreas

agrícolas. Além disso outros sais de potássio são largamente utilizados na industria. O

potássio é usualmente encontrado na forma iônica e os sais são altamente solúveis. Ele é

pronto para ser incorporado em estruturas minerais e acumulado pela biota aquática, pois é

um elemento nutricional essencial assim como o sódio. As concentrações em águas naturais

são usualmente menores que 10 mg/L. (CETESB, 2009)

Figura 5: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon potássio, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

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Co

nce

ntr

ação

mg

/L

Pontos

Potássio

Janeiro

Abril

Agosto


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Observa-se na figura 5 que as concentrações de potássio também estão em uma faixa

considerada normal, é possível notar que essas são bem constantes para cada mês, e em

cada ponto amostrado. O mês de abril é o que possui as concentrações mais altas por um

motivo análogo ao sódio levando em conta a grande precipitação dos meses anteriores,

sendo o mês de janeiro o que apresenta as menores concentrações.

Novamente os pontos um, dois, quatro e cinco apresentam as maiores concentrações,

sendo o ponto quatro o de concentração mais alta, também pelos mesmos motivos do sódio.

O cálcio é o quinto elemento em abundância na crosta terrestre (1,6% em massa),

encontrando-se principalmente na forma de seus minerais e rochas, os quais têm muito uso

industrialmente, como a formação de cal e cimento. Sua presença em água está ligada

diretamente com o intemperismo e a lixiviação de seus minerais e rochas, sendo encontrado

na forma de seu íon (Ca2+). Ao lado do magnésio é o principal fator que determina a dureza

da água. (LEE, 2003)

Figura 6: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon cálcio, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

Na figura 6, novamente é possível perceber que para um mesmo mês os dados são bem

constantes em dados pontos amostrados, no mês de abril como também ocorre com os íons

sódio e potássio a concentração é mais elevada, seguida dos meses de agosto e janeiro. No

ponto sete em janeiro houve um aumento anormal da concentração, este ponto é a área do

reservatório da PCH São Joaquim, e seu aumento não pode ser justificado pelos fatores

considerados até então.

O magnésio é o sétimo elemento mais abundante na crosta terrestre (2% em massa),

encontrado principalmente na água do mar e em seus minerais, como magnesita e dolomita.

A solubilidade em água dos sais de magnésio é grande, e sua presença em águas

superficiais geralmente decorre da dissolução de seus minerais e rochas. Industrialmente o

magnésio é muito usado na composição de ligas junto com o alumínio e na industria

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1 2 3 4 5 6 7Co

nce

ntr

ação

mg

/L

Pontos

Cálcio

Janeiro

Abril

Agosto


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farmacêutica, portanto efluentes industriais provenientes dessas industrias podem conter

magnésio.

Ao lado do cálcio o magnésio é um dos íons mais importantes na determinação da dureza

da água. (LEE, 2003)

Figura 7: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon magnésio, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

A figura 7 representa as concentrações de magnésio. Quando analisamos a concentração

do magnésio em relação aos três meses notamos o mesmo padrão observado para os

outros cátions, entretanto, ponto a ponto essa relação muda. Os pontos um, dois e três são

os que apresentam as maiores concentrações nos meses de abril e agosto, e os demais

pontos concentrações menores, esses três pontos são provenientes apenas da PCH São

José a qual claramente influi de alguma maneira na concentração desse íon nesses dois

meses, já que é possível estabelecer o mesmo raciocínio utilizado para os outros cátions no

mês de janeiro, o qual possui o mesmo padrão de concentração.

O cloreto que se apresenta nas águas subterrâneas, oriundo da percolação da água através

de solos e rochas. Nas águas superficiais, são fontes importantes de cloreto as descargas

de esgotos sanitários, sendo que cada pessoa expele através da urina cerca 4 g de cloreto

por dia, que representam cerca de 90 a 95% dos excretos humanos. O restante é expelido

pelas fezes e pelo suor (WHO, 2009). Tais quantias fazem com que os esgotos apresentem

concentrações de cloreto que ultrapassam 15 mg/L. Diversos são os efluentes industriais

que apresentam concentrações de cloreto elevadas como os da indústria do petróleo,

algumas indústrias farmacêuticas, curtumes entre outros. Nas regiões costeiras, através da

chamada intrusão da cunha salina, são encontradas águas com níveis altos de cloreto. Nas

águas tratadas, a adição de cloro puro ou em solução leva a uma elevação do nível de

cloreto, resultante das reações de dissociação do cloro na água. A Resolução CONAMA nº

357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor limite de 250 mg/L de cloreto. (CETESB,

2009)

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1 2 3 4 5 6 7Co

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Pontos

Magnésio

Janeiro

Abril

Agosto


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Figura 8: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon cloreto, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

Como mostra a figura 7 as concentrações de cloreto encontram-se dentro do limite

estabelecido, diferente dos cátions, nos quais o mês em que havia maior concentração era o

de abril, nos ânions é na verdade agosto que apresenta a maior concentração, os pontos

dois e cinco correspondentes a área dos reservatórios das duas PCHs são os que

apresentam a maior concentração em abril, e o ponto quatro no mês de agosto, este ponto

localiza-se entre as duas PCHs sendo o ponto no qual ocorre o encontro dos compostos

provenientes das duas pequenas centrais. Lembrando que o mês de janeiro foi o que mais

choveu, conseqüentemente o volume de água aumentou e diluiu mais os íons, diminuindo

suas concentrações.

A ocorrência de nitrogênio em águas naturais pode provir de diversas fontes. Dessas fontes

a principal talvez seja os esgotos domésticos, devido à presença de proteínas, e nitrogênio

amoniacal, provenientes da hidrólise da uréia. Algumas industrias químicas como as

farmacêuticas e as petroquímicas também contribuem para o aumento das concentrações

das espécies da série do nitrogênio Outra fonte importante é a fixação de nitrogênio por

bactérias e algas, as quais captam o nitrogênio atmosférico em preseça de luz, aumentando

o nível de nitrogênio orgânico na água. O nitrogênio assim como o potássio é utilizado em

fertilizantes sendo que descargas provenientes de áreas agrícolas colaboram pra um

aumento de concentração. A série do nitrogênio corresponde nitrogênio orgânico,

amoniacal, nitrito e nitrato. Sendo que as duas últimas são as formas oxidadas. Os

compostos de nitrogênio são nutrientes para processos biológicos e são caracterizados

como macros nutrientes, pois, depois do carbono, o nitrogênio é o elemento exigido em

maior quantidade pelas células vivas. Quando descarregados nas águas naturais,

conjuntamente com o fósforo e outros nutrientes presentes nos despejos, provocam o

enriquecimento do meio, tornando-o eutrofizado. A eutrofização pode possibilitar o

crescimento mais intenso de seres vivos que utilizam nutrientes, especialmente as algas. A

0,005,00

10,0015,0020,0025,0030,00

1 2 3 4 5 6 7Co

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ação

mg

/L

Pontos

Cloreto

Janeiro

Abril

Agosto


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grande concentração de algas podem trazer prejuízos aos múltiplos usos dessas águas,

prejudicando seriamente o abastecimento público ou causando poluição decorrente da

morte e decomposição desses organismos. O controle da eutrofização, através da redução

do aporte de nitrogênio é comprometido pela multiplicidade de fontes, algumas muito difíceis

de serem controladas como a fixação do nitrogênio atmosférico, por parte de alguns gêneros

de algas. Por isso, deve-se investir preferencialmente no controle das fontes de fósforo. A

Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor de 10,0 mg/L de

nitrato.

Figura 9: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon nitrato, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

Observa-se na figura 9 que os valores de nitrato encontram-se dentro do estabelecido.

Novamente os meses de abril e agosto apresentam as maiores concentrações, enquanto o

mês de janeiro apresenta os menores valores.

O nitrito também pertence a série do nitrogênio, e possui praticamente as mesmas fontes

que o nitrato, estes dois íons estão relacionados entre si por processos redox, sendo o

nitrato produto da oxidação do nitrito. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de

2005 estabelece um valor limite de 1,0 mg/L de nitrito.

Figura 10: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon nitrito, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

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1,00

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Nitrato

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1 2 3 4 5 6 7Co

nce

ntr

ação

mg

/L

Pontos

Nitrito

Janeiro

Abril

Agosto


13

A figura 10 representa as concentrações de nitrito obtidas experimentalmente. Os valores de

nitrito encontram-se dentro dos limites estabelecidos, no entanto apresentam resultados

diferentes em relação ao nitrato. As concentrações maiores foram encontradas no mês de

agosto em todos os pontos. È possível perceber uma relação clara desse ânion com a

chuva, já que as concentrações seguem uma ordem inversa a de precipitação.

As descargas de esgotos são a principal fonte de descarga de fósforo em águas naturais.

Principalmente devido à matéria orgânica fecal e aos detergentes em pó empregados em

uso doméstico. Efluentes industriais como a industria de fertilizantes são também

responsáveis pela emissão de fósforo. Assim como o nitrogênio o fósforo possui varias

formas diferentes quando em águas naturais, os fosfatos orgânicos são a forma na qual o

fósforo está ligado à moléculas orgânicas, os ortofosfatos são representados basicamente

pelas formas inorgânicas nas quais o fósforo pode se combinar com cátions formando sais

nas águas, além dessa formas também estão presentes os polifosfatos, orfosfatos

condensados, polímeros de ortofosfatos. Os polímeros de ortofosfato não apresentam

relevância no monitoramento de águas naturais. pois esses sofrem hidrólise, e acabam por

se transformar em ortofosfatos. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005

estabelece um valor limite 0,02 mg/L de fósforo.

Figura 11: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon fósforo, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

A figura 11 representa os resultados das concentrações de íon fósforo.

O fósforo encontra-se em quase todos os pontos com valores acima do estabelecido,

principalmente no mês de agosto no qual houve menos precipitação, o ponto um referente a

esse mês apresenta o maior valor, sendo esse ponto correspondente a montante da PCH

São José.

As fontes principais de sulfato em águas naturais são dissolução de rochas e solos, sendo

que as principais fontes antrópicas nas águas superficiais são as descargas de esgotos

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

1 2 3 4 5 6 7

Co

nce

ntr

ação

mg

/L

Pontos

Fósforo

Janeiro

Abril

Agosto


14

domésticos e efluentes industriais. A ingestão excessiva de sulfato pode provocar efeito

laxativo. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor de

250 mg/L para o sulfato. As concentrações de sulfato encontram-se bem abaixo dos valores

estabelecidos pelo CONAMA, os maiores valores ocorrem no mês de agosto, todavia no

mês de abril também encontram-se valores elevados. Como mostra a figura 12 abaixo.

Figura 12: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon sulfato, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

Dentre todos os elementos químicos o flúor é o mais eletronegativo, por essa razão ele

quase nunca é encontrado em sua forma elementar, sendo muito mais abundante em sua

forma combinada, como o íon fluoreto. Ele ocorre principalmente na forma de seus minerais,

fluorita e criolita.

Figura 13: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon fluoreto, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

Efluentes industriais descarregam fluoreto nas águas naturais, tais como as indústrias de

vidro e de fios condutores de eletricidade. Um dos usos do fluoreto é a sua aplicação as

0,002,004,006,008,00

10,0012,0014,0016,00

1 2 3 4 5 6 7

Co

nce

ntr

ação

mg

/L

Pontos

Sulfato

Janeiro

Abril

Agosto

0

0,5

1

1,5

2

2,5

1 2 3 4 5 6 7

Co

nce

ntr

ação

mg

/L

Pontos

Fluoreto

Janeiro

Abril

Agosto


15

águas de abastecimento no combate a cárie dentária, atuando sobre a hidroxiapatita

diminuindo sua solubilidade, tornando a parte mineralizada dos dentes mais resistente a

ação das bactérias e atuando sobre enzimas, as quais dissolvem o material calcificante dos

dentes. Todavia o excesso de flúor pode causar fluorose dentária, por isso a fluoretação da

água deve ser feita com extremo cuidado. A Portaria 518/04 estabelece um valor máximo

permitido para fluoreto de 1,5 mg/L na água potável. Observou-se na figura 13 que as

maiores concentrações de fluoreto encontram-se no mês de agosto e na maior parte dos

pontos ultrapassa o valor máximo permitido, enquanto que nos demais meses a

concentração está dentro dos limites estabelecidos.

Conclusão

Após acompanhamento, durante os 3 meses de coleta nos 7 pontos amostrados concluiu-se

por meio de uma análise individual dos íons, que os valores de sódio partem de um mínimo

de concentração em mg/L de 3,63 à 22,9, sendo que a OMS estabelece um valor abaixo de

200 mg/L como ideal, portanto as concentrações para o sódio estão muito abaixo do valor

limite estabelacido.

O potássio foi o analito o qual apresentou os valores de concentração mais constantes,

partindo de um mínimo de 0,73 mg/L até um máximo de 2,61 mg/L, encontrando-se dentro

da normalidade.

As concentrações de cálcio apresentaram valores relativamente constantes para cada mês,

estando como o sódio e o potássio dentro dos valores esperados. O ponto sete no mês de

janeiro apresenta o valor máximo mensurado de 20,24 mg/L, sendo o valor mínimo

pertencente ao mesmo mês de valor 5,4 mg/L.

O magnésio tem seus valores mais baixos de concentração no mês de janeiro, e seus

valores mais altos no mês de abril como foi observado para os outros cátions, partindo de

um mínimo de 1,8 mg/L em janeiro até um máximo de 13,8 mg/L em abril.

Nos ânions os valores máximos de concentração assim como nos cátions se localizaram

também nos meses de abril e agosto, a análise de cloreto mostra um máximo de 24,52 mg/L

em abril, ainda muito abaixo do limite estabelecido pelo CONAMA de 250mg/L, e um valor

mínimo de 2,89 mg/L em janeiro.

A análise tanto de nitrato como de nitrito nos permite dizer que esse dois ânions também

estão dentro dos limites estabelecidos pelo CONAMA, já que o valor máximo encontrado

para nitrato é de 3,58 mg/L no mês de abril sendo o limite de 10mg/L. Para o nitrito o valor

máximo é de 0,16 ainda bem abaixo do limite estabelecido de 1mg/L.


16

O sulfato o qual apresenta um valor máximo estabelecido pelo CONAMA de 250 mg/L,

possui uma faixa de valores bem abaixo desse valor, assim como todos os outros analitos

discutidos até o momento. O valor máximo mensurado é de 14,98 mg/L e o mínimo de 1,40

mg/L.

Os ânions fósforo e fluoreto possuem alguns de seus valores fora dos limites estabelecidos,

os quais são 0,020 mg/L e 1,4 mg/L respectivamente.

No caso do fluoreto os valores elevados encontram-se dentro de um único mês, no caso o

mês de agosto, registrando-se um valor máximo de 2,35 mg/L nesse mês, um valor cerca de

68 % acima do limite estabelecido.

O ânion fósforo é a maior preocupação, suas concentrações apresentam valores acima dos

limites em quase todos os pontos, e em todos os meses, o valor máximo medido é de 4,09

mg/L sendo cerca de 204,5 vezes acima do valor permitido. A explicação para isto está

relacionada com o entorno da área estuda, a qual é predominantemente agrícola, sendo

possível uma contaminação por alguns agentes químicos usados para a fertilização do solo.

Em sua totalidade o ponto quatro é o que apresenta as maiores concentrações,

provavelmente em decorrência de sua localização entre as duas PCHs, o que faz com que

ele acabe por concentrar a maior quantidade de analitos, já que recebe o fluxo proveniente

das duas pequenas centrais.

Conclui-se também, que através dos dados das concentrações dos analitos é possível

estabelecer uma clara relação entre a precipitação e as concentrações dos íons, sendo essa

a principal responsável por fenômenos comop lixiviação e intemperismo. Esses fatores

justificam a predominância de maiores valores nos meses de abril e agosto, enquanto no

mês de janeiro encontram-se os menores valores.

Finalmente pode-se concluir que até o momento não foi constado nenhum grande impacto

na avaliação dos parâmetros químicos considerando-se os pontos analisados, com exceção

dos íons fósforo e fluoreto, para os quais é necessária uma análise mais minuciosa a fim de

determinar os possíveis agentes responsáveis pelo aumento das concentrações destes dois

analitos.


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Contato: [email protected] e [email protected]

Luis henrique ferreira

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