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Universidade de São Paulo
Faculdade de Saúde Pública
Avaliação da adição de nitrato de amônio para
redução de odor nos esgotos de Pereira Barreto- SP:
reflexos na qualidade da água do reservatório de
Três Irmãos, após dez anos de aplicação
Teodosia Basile Liliamtis
Tese apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Saúde Pública
para obtenção de título de Doutor
em Saúde Pública.
Área de Concentração: Departamento de
Saúde Ambiental
Orientador: Prof. Dr. Pedro Caetano
Sanches Mancuso
São Paulo
2007
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Avaliação da adição de nitrato de amônio para
redução de odor nos esgotos de Pereira Barreto- SP:
reflexos na qualidade da água do reservatório de
Três Irmãos, após dez anos de aplicação
Teodosia Basile Liliamtis
Tese apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Saúde Pública
da Faculdade de Saúde Pública
da Universidade de São Paulo para
obtenção de título de Doutor
em Saúde Pública.
Área de Concentração: Departamento de
Saúde Ambiental
Orientador: Prof. Dr. Pedro Caetano
Sanches Mancuso
São Paulo
2007
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É expressamente proibida a comercialização deste documento, tanto na sua forma
impressa como eletrônica. Sua reprodução total ou parcial é permitida
exclusivamente para fins acadêmicos e científicos, desde que na reprodução figure a
identificação do autor, título, instituição e ano da tese/dissertação.
i
Agradecimentos
A Deus, por ter me dado saúde e força de vontade para levar a cabo mais esta tarefa.
Ao meu marido Rubens e a minha filha Nathalia, pelo apoio e paciência que
disponibilizaram ao longo da realização deste trabalho. Amo muito vocês!
Ao Prof.essor Doutor Pedro Caetano Sanches Mancuso, pela orientação, e
especialmente pela confiança e oportunidade dadas, as quais permitiram a
concretização de mais uma etapa na minha vida profissional.
Aos examinadores da banca de qualificação: Professor Doutor José Carlos Mierzwa e
Professor Doutor Wanderley da Silva Paganini, pelas valiosas sugestões.
À Doutora Célia Regina Pesquero do Departamento de Saúde Ambiental da
Faculdade de Saúde Pública-FSP, pelas sugestões que muito enriqueceram o meu
projeto de pesquisa para a FAPESP.
Ao Engenheiro Carlos César Aquino Garcia do Departamento de Serviços de Esgoto
da Companhia Energética de São Paulo-CESP, pelas informações e plantas sobre a
ETE-Pereira Barreto, e pela disponibilização de equipamento (GPS) e pessoal
técnico, que foram fundamentais na execução dos trabalhos de campo.
Ao Topógrafo Osmar Freitas do Departamento de Serviços de Esgoto da CESP, pela
inestimável colaboração nas atividades de coleta, e pela elaboração dos mapas de
localização da área de estudo e dos pontos de amostragem.
À Técnica Química Maria do Carmo Doria Pereira do Laboratório de Análises
Físico-químicas da FSP, pela colaboração nos trabalhos de campo e laboratoriais,
além da amizade e convivência muito agradável.
ii
Ao Professor Fábio Rodrigues Piovezani Rocha do Instituto de Química da
Universidade de São Paulo-USP, por ter viabilizado a análise de nitrato no
laboratório de Química Analítica, e a Wanessa Roberto Melchert pela colaboração
nas análises.
Ao Professor Doutor Roy E. Bruns do Instituto de Química da Universidade de
Campinas-UNICAMP, pela inestimável ajuda no tratamento estatístico dos dados
(análise estatística multivariada).
À Professora Doutora Maria Regina Cardoso do Departamento de Epidemiologia da
FSP, pela colaboração na análise estatística não-paramétrica.
À Doutora Solange Martone Rocha do Departamento de Saúde Ambiental da FSP,
pelo apoio, disponibilidade, sugestões e revisão no texto, o meu agradecimento
especial.
Ao Professor Doutor José Luis Negrão Mucci, pela atenção, sempre muito prestativo,
esclarecendo as minhas dúvidas com a maior paciência.
Aos Professores e Funcionários do Departamento de Saúde Ambiental da FSP, pela
convivência amiga no decorrer destes 4 anos de doutorado.
Ao Sr. Silvio, responsável pelo Departamento de Transportes da FSP, e aos
Motoristas que foram extremamente competentes na sua função.
Às Bibliotecárias da FSP, pelo bom atendimento.
À minha querida amiga Adriana de Souza, pela amizade, carinho, solidariedade,
paciência, e por sempre conseguir melhorar meu humor, mesmo nos momentos mais
difíceis.
iii
À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo-FAPESP, pela concessão
do auxílio à pesquisa (processo nº 04/06923-4), que garantiu a viabilidade dos
trabalhos de campo desta pesquisa.
À Diretoria da Faculdade de Saúde Pública e ao Conselho Nacional de
Desenvolvimento Científico e Tecnológico- CNPq, pela bolsa de doutorado
(processo nº 140630/2005-8) concedida entre 2005 e 2006, que tornou mais fácil
atravessar este período.
E, a todos que de uma forma ou de outra apresentaram sua contribuição para a
realização deste trabalho.
iv
Resumo
Liliamtis TB. Avaliação da adição de nitrato de amônio para redução de odor nos
esgotos de Pereira Barreto- SP: reflexos na qualidade da água do reservatório de Três
Irmãos, após dez anos de aplicação [tese de doutorado]. São Paulo: Faculdade de
Saúde Pública da USP; 2007.
Avalia a alteração da qualidade da água da região de lançamento dos efluentes
domésticos no reservatório de Três Irmãos, em virtude da aplicação de nitrato de
amônio, para controle de odor, na rede coletora de esgotos do município de Pereira
Barreto desde 1996. Foram realizadas 6 campanhas, com freqüência bimestral, no
período de Outubro de 2004 a Agosto de 2005. As amostras foram coletadas em seis
pontos, sendo cinco no reservatório, e um na ETE-Pereira Barreto. Em cada estação
no reservatório, as amostras foram tomadas à superfície, à meia profundidade e
fundo. Obtiveram-se amostras de água e esgoto para análise de parâmetros físicos,
químicos e hidrobiológicos. Para melhor avaliar a qualidade da água, como também
do efluente final da ETE, foram efetuados o Teste de Postos com Sinais de Wilcoxon
para Pares Combinados (Método Não-Paramétrico), Análise de Componentes
Principais (ACP) e Análise de Agrupamento (Cluster). Os resultados mostraram que
os níveis de nitrogênio nitrato na água e no efluente final situaram-se bem abaixo do
limite máximo estabelecido pelo CONAMA 357/05 para águas da Classe 2 (10
mg/L). Concluiu-se que a prática da adição de nitrato de amônio para reduzir os
odores em rede coletoras de esgotos sanitários, sob o ponto de vista ambiental, não
v
apresentou potencial para acarretar impacto negativo no corpo receptor, e que a
região de estudo no reservatório é um ambiente bem oxigenado, inclusive nas
camadas mais profundas, com baixos teores de turbidez e pH levemente alcalino,
entretanto, com alta condutividade elétrica e elevadas concentrações de nutrientes
(fósforo e amônia), principalmente no período de verão. Este fato é devido à
influência principalmente do esgoto doméstico que é lançado nesta área.
Palavras-chave: nitrato de amônio, qualidade da água, reservatório de Três Irmãos,
redução de odor.
vi
Abstract
Liliamtis TB. Evaluation of the addition of ammonium nitrate to the sewer system in
Pereira Barreto- SP, in order to reduce the odor: reflections upon the quality of the
water in the Três Irmãos reservoir, after ten years of application (doctorate thesis).
São Paulo: College of Public Health-USP, 2007.
It evaluates the alteration of the quality of the water in the region of discharges of
domestic effluents into the Três Irmãos reservoir, due to the application, since 1996,
of ammonium nitrate into the sewer system of the city of Pereira Barreto. Six trips to
collect samples were performed bimonthly between October 2004 and August 2005.
The samples were collected at six different points: five in the reservoir and one in the
Sewage Treatment Plant in Pereira Barreto. In each station of the reservoir, the
samples were collected on the surface, at half depth and at the bottom. Water and
sewage samples were obtained for analysis of physical, chemical and hydrobiological
parameters. In order to better evaluate the quality of water, as well as the quality of
the final effluent from the sewage of the Sewage Treatment Plant, the Wilcoxon
Signed-rank Test for Paired Data (Nonparametric Test), the Principal Component
Analysis and the Hierarchical Cluster Analysis Methods were performed. The results
showed that the levels of nitrate-nitrogen in the water and in the final effluent were
way below the maximum limit established by CONAMA 357/05 for Class 2 waters
(10 mg/L). It was concluded that, environmentally speaking, the addition of
ammonium nitrate to reduce the odors in sanitary sewer systems was not potentially
vii
significant to cause a negative impact on the reservoir. It was also concluded that the
region under study in the reservoir is well oxygenated, even in deeper layers, with
low turbidity levels and slightly alkaline pH; however, high electrical conductivity
and high concentrations of nutrients (phosphorus and ammonia) were observed,
mainly in summer. This is mainly due to the influence of the domestic sewage which
is discharged in that area.
Key words: ammonium nitrate, quality of the water, Três Irmãos reservoir, reduction
of odor.
viii
Índice
1. INTRODUÇÃO.....................................................................................................
1
1.1. O SISTEMA DE ESGOTO- PEREIRA BARRETO/ S. P. ............................ 2
1.1.1. Caracterização do Odor Proveniente do Sistema de Esgoto.................. 4
1.1.2. Medidas Corretivas Propostas Visando à Redução do Odor................. 5
1.1.3. Solução Escolhida para Eliminação do Odor......................................... 6
1.1.4. Aplicação do Nitrato de Amônio........................................................... 7
1.1.4.1. Mecanismo de Reação do Nitrato nos Esgotos......................... 8
1.2. NITRATO DE AMÔNIO (NH
4
NO
3
).............................................................. 10
1.2.1. Riscos à Saúde....................................................................................... 11
1.2.2. Processo de Fabricação.......................................................................... 11
1.3. SITUAÇÃO ATUAL DO RESERVATÓRIO DE TRÊS IRMÃOS-
MONITORAMENTO CETESB...................................................................... 14
1.4. CARACTERIZAÇÃO DA REGIÃO SOB INFLUÊNCIA DO
RESERVATÓRIO DA USINA HIDRELÉTRICA (UHE) DE TRÊS
IRMÃOS..........................................................................................................
17
1.4.1. Clima...................................................................................................... 19
1.4.2. Vegetação............................................................................................... 19
1.4.3. Geologia................................................................................................. 20
1.4.4 Geomorfologia........................................................................................ 20
1.4.5. Solos....................................................................................................... 21
1.4.5.1. Tipos de Solos, Usos e Ocupação............................................. 21
2. HIPÓTESE............................................................................................................
23
3. JUSTIFICATIVA..................................................................................................
23
4. OBJETIVOS..........................................................................................................
24
4.1. OBJETIVO GERAL........................................................................................ 24
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS........................................................................... 24
5. CONCEITOS E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA...........................................
25
5.1. EUTROFIZAÇÃO........................................................................................... 25
5.2. CLASSIFICAÇÃO DE LAGOS E RESERVATÓRIOS................................. 25
5.3. FATOR LIMITANTE...................................................................................... 26
5.4. EUTROFIZAÇÃO ANTRÓPICA, CULTURAL OU ACELERADA............ 27
5.5. CAUSAS DA EUTROFIZAÇÃO ACELERADA.......................................... 28
5.6. CONSEQUÊNCIAS DA EUTROFIZAÇÃO.................................................. 30
5.7. MEDIDAS PREVENTIVAS E CORRETIVAS PARA O CONTROLE DA
EUTROFIZAÇÃO........................................................................................... 34
6. MATERIAL E MÉTODOS..................................................................................
37
6.1. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO........................................... 37
6.1.1. Caracterização da Área no Reservatório de Três Irmãos....................... 37
6.1.2. Caracterização do Sistema de Tratamento de Esgotos de Pereira
Barreto.................................................................................................... 38
6.2. PROCEDIMENTO DE CAMPO..................................................................... 39
6.3. PARÂMETROS ANALISADOS.................................................................... 42
6.3.1. Descrição Sucinta dos Métodos Empregados nas Análises................... 43
ix
6.4. ÍNDICE DO ESTADO TRÓFICO (IET)......................................................... 45
6.5. TRATAMENTO DOS DADOS...................................................................... 46
6.5.1. Estatística Descritiva Básica.................................................................. 46
6.5.2. Testes Estatísticos.................................................................................. 47
7. RESULTADOS......................................................................................................
49
7.1. VARIÁVEIS CLIMATOLÓGICAS................................................................ 50
7.1.1. Precipitação Pluviométrica (mm)........................................................... 50
7.1.2. Temperatura do Ar (ºC)......................................................................... 50
7.2. CARACTERÍSTICA MORFOLÓGICA DO RESERVATÓRIO................... 51
7.2.1. Profundidade (m)................................................................................... 51
7.3. VARIÁVEIS FÍSICAS E QUÍMICAS DA ÁGUA......................................... 52
7.3.1. Temperatura da Água (ºC)..................................................................... 52
7.3.2. Oxigênio Dissolvido (mg/L).................................................................. 59
7.3.3. pH........................................................................................................... 66
7.3.4. Condutividade Elétrica (µS/cm)............................................................ 68
7.3.5. Turbidez (UNT)..................................................................................... 70
7.3.6. Concentrações de Nutrientes.................................................................. 72
7.3.6.1. Fósforo Total (mg/L)................................................................ 72
7.3.6.2. Nitrogênio Amoniacal (mg/L).................................................. 74
7.3.6.3. Nitrogênio Nitrato (mg/L)......................................................... 76
7.4. VARIÁVEIS HIDROBIOLÓGICAS DA ÁGUA .......................................... 78
7.4.1. Clorofila a (µg/L).................................................................................. 78
7.5. AVALIAÇÃO DA REGIÃO DE LANÇAMENTO DOS ESGOTOS DA
ETE- PEREIRA BARRETO QUANTO AO SEU GRAU DE TROFIA........ 80
7.6. CARACTERIZAÇÃO DOS ESGOTOS DE PEREIRA BARRETO.............. 82
7.7. ANÁLISE ESTATÍSTICA- ÁGUA E ESGOTO............................................ 88
7.7.1. Teste de Wilcoxon................................................................................. 88
7.7.1.1. Análise das Características Limnológicas entre as Diferentes
Profundidades............................................................................ 88
7.7.1.2. Análise das Características Limnológicas entre os Diferentes
Pontos Amostrais...................................................................... 89
7.7.2. Análise Estatística Multivariada............................................................ 92
7.7.2.1. Análise de Componentes Principais- ACP............................... 92
7.7.2.2. Análise de Agrupamento.......................................................... 102
8. DISCUSSÃO..........................................................................................................
104
8.1. PARÂMETROS FÍSICOS, QUÍMICOS E HIDROBIOLÓGICOS DA
ÁGUA DA REGIÃO DE LANÇAMENTO DOS ESGOTOS DA ETE-
PEREIRA BARRETO..................................................................................... 104
8.2. AVALIAÇÃO DO GRAU DE TROFIA DA ÁGUA DA REGIÃO DE
LANÇAMENTO DOS ESGOTOS DA ETE- PEREIRA BARRETO............ 117
8.3. PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS E BIOLÓGICOS DO EFLUENTE
FINAL DA ETE- PEREIRA BARRETO........................................................ 119
9. CONCLUSÕES.....................................................................................................
126
10. REFERÊNCIAS..................................................................................................
131
ANEXOS....................................................................................................................
141
x
Lista de Figuras
Figura 1- Vista aérea do município de Pereira Barreto com a localização das
estações elevatórias............................................................................ 3
Figura 2- Reservatório de nitrato de amônio..................................................... 7
Figura 3- Dosador de nitrato de amônio............................................................ 8
Figura 4- Fluxograma simplificado do processo de fabricação do nitrato de
amônio................................................................................................ 13
Figura 5- Mapa esquemático- Baixo Tietê, mostrando a localização dos
pontos monitorados pela CETESB.................................................... 14
Figura 6- Usina Hidrelétrica de Três Irmãos...................................................... 18
Figura 7- Canal de Pereira Barreto.................................................................... 18
Figura 8- Imagem do canal por satélite.............................................................. 19
Figura 9- Desequilíbrio ecológico nos lagos eutrofizados................................. 32
Figura 10- Localização da área de estudo.......................................................... 38
Figura 11- Localização dos pontos de amostragem no reservatório de Três
Irmãos (antigo córrego Pederneiras)................................................ 41
Figura 12- Variação da temperatura do ar (ºC) nos cinco pontos de coleta,
durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.............. 51
Figura 13- Variação temporal da temperatura da água (ºC) nos cinco pontos
de coleta e nas diferentes profundidades (S-superfície, M-meio,
F-fundo), durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 53
Figura 14- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto
B de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 54
Figura 15- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto
1 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 55
Figura 16- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto
2 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 56
Figura 17- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto
3 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 57
Figura 18- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto
4 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 58
Figura 19- Teores de oxigênio dissolvido (mg/L) nos cinco pontos de coleta e
nas diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo),
durante o período de estudo, comparados com o Limite mínimo
(L. mín.) preconizado pelo CONAMA 357/05. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 60
xi
Figura 20- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no
Ponto B de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 61
Figura 21- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no
Ponto 1 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 62
Figura 22- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no
Ponto 2 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 63
Figura 23- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no
Ponto 3 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 64
Figura 24- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no
Ponto 4 de coleta, durante o período de estudo. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 65
Figura 25- Valores de pH nos cinco pontos de coleta e nas diferentes
profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período
de estudo, comparados com os Limites máximo e mínimo
(L. máx. e L. mín.) preconizados pelo CONAMA 357/05.
Reservatório de Três Irmãos............................................................ 67
Figura 26- Condutividade elétrica (µS/cm) nos cinco pontos de coleta e nas
diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo),
durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos...............................................................................................
69
Figura 27- Valores de turbidez (UNT) nos cinco pontos de coleta e nas
diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo),
durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 71
Figura 28- Concentrações de fósforo total (mg/L) nos cinco pontos de coleta
e nas diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo),
durante o período de estudo, comparadas com o Limite máximo
(L. máx.) preconizado pelo CONAMA 357/05. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 73
Figura 29- Concentrações de nitrogênio amoniacal (mg/L) nos cinco pontos
de coleta e nas diferentes profundidades (S-superfície, M-meio,
F-fundo), durante o período de estudo. Reservatório de Três
Irmãos............................................................................................... 75
Figura 30- Valores de nitrogênio nítrico (mg/L) nos cinco pontos de coleta e
nas diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo),
durante o período de estudo, comparados com o Limite máximo
(L. máx.) preconizado pelo CONAMA 357/05. Reservatório de
Três Irmãos...................................................................................... 77
Figura 31- Valores de clorofila a (µg/L) nos cinco pontos de coleta e nas
diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo),
durante o período de estudo, comparados com o Limite máximo
(L. máx.) preconizado pelo CONAMA 357/05. Reservatório de
Três Irmãos......................................................................................
79
xii
Figura 32- Variações da temperatura do efluente (ºC) registradas na saída da
lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo,
comparadas com o Limite máximo (L. máx.) estabelecido pelo
CONAMA 357/05. ETE de Pereira Barreto.................................... 83
Figura 33- Valores de condutividade do efluente (µS/cm) registrados na
saída da lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de
estudo. ETE de Pereira Barreto........................................................
83
Figura 34- Valores de turbidez do efluente (UNT) registrados na saída da
lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo.
ETE de Pereira Barreto.................................................................... 84
Figura 35- Teores de pH do efluente registrados na saída da lagoa facultativa
(caixa de saída 2), durante o período de estudo, comparados com
os Limites máximo e mínimo (L. máx. e L. mín.) estabelecidos
pelo CONAMA 357/05. ETE de Pereira Barreto............................ 84
Figura 36- Teores de oxigênio dissolvido do efluente (mg/L) registrados na
saída da lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de
estudo. ETE de Pereira Barreto........................................................ 85
Figura 37- Teores de fósforo total do efluente (mg/L) registrados na saída da
lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo.
ETE de Pereira Barreto.................................................................... 85
Figura 38- Valores de nitrogênio amoniacal do efluente (mg/L) registrados
na saída da lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período
de estudo, comparados com o Limite máximo (L. máx.)
estabelecido pelo CONAMA 357/05. ETE de Pereira Barreto........ 86
Figura 39- Valores de nitrogênio nítrico do efluente (mg/L) registrados na
saída da lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de
estudo. ETE de Pereira Barreto........................................................ 86
Figura 40- Teores de clorofila a do efluente (µg/L) registrados na saída da
lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo.
ETE de Pereira Barreto....................................................................
87
Figura 41- Valores de demanda bioquímica de oxigênio do efluente (mg/L)
registrados na saída da lagoa facultativa (caixa de saída 2),
durante o período de estudo, comparados com o Limite máximo
(L. máx.) estabelecido pelo Decreto nº 8.468/1976. ETE de
Pereira Barreto................................................................................. 87
Figura 42- Distribuição dos pontos das variáveis originais escolhidas
(componentes 1 e 2).......................................................................... 94
Figura 43- Ordenação dos pontos de amostragem para o período de estudo,
pela análise de componentes principais para as variáveis
limnológicas, segundo os fatores 1 e 2............................................ 95
Figura 44- Ordenação dos pontos de amostragem no reservatório para o
período de estudo, pela análise de componentes principais para as
variáveis limnológicas, segundo os fatores 1 e 2............................. 98
Figura 45- Ordenação das três diferentes profundidades de coleta, pela
análise de componentes principais para as variáveis limnológicas,
segundo os fatores 1 e 2................................................................... 100
xiii
Figura 46- Ordenação dos meses de coleta, pela análise de componentes
principais para as variáveis limnológicas, segundo os fatores 1 e
2........................................................................................................ 101
Figura 47- Análise de agrupamento dos meses de amostragem........................ 103
xiv
Lista de Quadros e Tabelas
Quadro 1- Processo de dehidrogenação.............................................................
9
Quadro 2- Descrição dos pontos de amostragem monitorados pela CETESB-
reservatório de Três Irmãos............................................................... 15
Tabela 3- Valores do índice do estado trófico (IET), nos pontos de
amostragem monitorados pela CETESB no reservatório de Três
Irmãos durante o ano de 2002........................................................... 15
Tabela 4- Classificação do índice do estado trófico utilizada pela CETESB,
2003.................................................................................................... 16
Tabela 5- Parâmetros sanitários- valores médios nos pontos de coleta
monitorados pela CETESB, reservatório de Três Irmãos (2002),
comparados com os padrões do CONAMA 20/86............................. 16
Quadro 6- Elementos essenciais à vida aquática................................................ 28
Tabela 7- Coordenadas geográficas dos pontos de coleta.................................. 40
Tabela 8- Classificação do Estado Trófico segundo o Índice de Carlson
Modificado......................................................................................... 46
Tabela 9- Valores mensais de precipitação pluviométrica acumulada (mm),
no período de estudo na região do reservatório de Três Irmãos........ 50
Tabela 10- Valores do índice do estado trófico para o fósforo total (IET) e
estado trófico (ET), nos pontos de coleta do reservatório de Três
Irmãos durante o período de estudo................................................. 81
Tabela 11- Valores do índice do estado trófico para a clorofila a (IET) e
estado trófico (ET), nos pontos de coleta do reservatório de Três
Irmãos durante o período de estudo................................................. 81
Tabela 12- Valores do índice do estado trófico médio(IET) e estado trófico
(ET), nos pontos de coleta do reservatório de Três Irmãos durante
o período de estudo.......................................................................... 82
Tabela 13- Resultados do teste de Wilcoxon para dados pareados, referente à
análise das variáveis limnológicas entre as três diferentes
profundidades e entre os seis pontos de coleta................................ 91
Tabela 14- Resultados da análise de componentes principais preliminar.......... 92
Tabela 15- Correlação (coeficiente de correlação > 0,7000) das variáveis
analisadas com os fatores principais 1 e 2, e variância explicada,
no período de Out./04 a Ago./05...................................................... 97
Tabela 16- Correlação (coeficiente de correlação > 0,7000) das variáveis
analisadas com os fatores principais 1 e 2, e variância explicada,
no período de Out./04 a Ago./05...................................................... 99
Tabela 17- Valores críticos de T para o Teste dos Postos com Sinais de
Wilcoxon.......................................................................................... 141
Tabela 18- Valores de temperatura (ºC) das amostras de água nos cinco
pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período
de estudo.......................................................................................... 142
Tabela 19- Valores de condutividade elétrica (µS/cm) das amostras de água
nos cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos
durante o período de estudo.............................................................
142
xv
Tabela 20- Valores de turbidez (UNT) das amostras de água nos cinco pontos
de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de
estudo............................................................................................... 143
Tabela 21- Valores de pH das amostras de água nos cinco pontos de coleta
no reservatório de Três Irmãos durante o período de
estudo............................................................................................... 143
Tabela 22- Concentrações de oxigênio dissolvido (mg/L) das amostras de
água nos cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos
durante o período de estudo............................................................. 144
Tabela 23- Concentrações de fósforo total (mg/L) das amostras de
água nos cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos
durante o período de estudo............................................................. 144
Tabela 24- Concentrações de nitrogênio amoniacal (mg/L) das amostras de
água nos cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos
durante o período de estudo............................................................. 145
Tabela 25- Concentrações de nitrogênio nítrico (mg/L) das amostras de
água nos cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos
durante o período de estudo............................................................. 145
Tabela 26- Concentrações de clorofila a (µg/L) das amostras de água nos
cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o
período de estudo.............................................................................
146
Tabela 27- Características físico-químicas e biológicas dos esgotos na saída
da lagoa facultativa da ETE da cidade de Pereira Barreto durante
o período de estudo.......................................................................... 147
xvi
Siglas Utilizadas
ACP- Análise de Componentes Principais
CESP- Companhia Energética de São Paulo
CETESB- Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental
CONAMA- Conselho Nacional do Meio Ambiente
DBO- Demanda Bioquímica de Oxigênio
EE- Estação Elevatória
ET- Estado Trófico
ETE- Estação de Tratamento de Esgotos
GPS- Global Positioning System (Sistema de Posicionamento Global)
IET- Índice do Estado Trófico
LD- Limite de Detecção
OD- Oxigênio Dissolvido
SABESP- Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo
UHE- Usina Hidrelétrica
UNT- Unidade Nefelométrica de Turbidez
Introdução
1
1. INTRODUÇÃO
A ocorrência de odores deve ser considerada desde a fase do sistema de coleta
e tratamento, até a disposição final dos esgotos. No sistema de coleta de esgotos,
alguns locais inspiram cuidados operacionais e de manutenção, e devem merecer
atenção, como os interceptores, os emissários e principalmente as estações
elevatórias.
Unidades de tratamento de esgotos sanitários funcionando por processo
anaeróbio são sempre uma preocupação, devido à possibilidade da liberação de maus
odores. Na lagoa anaeróbia o oxigênio molecular está ausente, sendo a decomposição
parcial da matéria orgânica realizada por microrganismos anaeróbios. As altas
concentrações de sulfato no esgoto bruto, em condições anóxicas ou anaeróbias
favorecem o desenvolvimento de microrganismos anaeróbios redutores de sulfato
que liberam gás sulfídrico, como produto do seu mecanismo, principal responsável
pelos odores desagradáveis emitidos pelas estações de tratamentos de esgotos
(ETEs).
Esses odores podem comprometer a qualidade de vida e saúde, tanto dos
trabalhadores que operam as ETEs, como da população adjacente.
Neste sentido, na tentativa de minimizar a emissão desses odores, existem
várias tecnologias convencionais ou não, que têm sido utilizadas com sucesso no
controle de sulfetos, como o uso de peróxido de hidrogênio, soluções de sais de ferro,
oxigênio molecular (oxigênio puro ou ar atmosférico), ventilação das redes coletoras,
entre outras.
Introdução
2
Na busca de uma solução alternativa para a questão em pauta, a Companhia
de Saneamento Básico do Estado de São Paulo- SABESP, pioneiramente vem
utilizando a técnica de aplicação de nitrato de amônio para o controle de odores.
Essa tecnologia foi aplicada pela SABESP nos municípios de Santos
(ROSSIN et al., 1989), São Vicente e Monte Aprazível, e desde 1996 vem sendo
utilizada em Pereira Barreto (AZEVEDO et al., 1999).
Vale ressaltar que essa técnica, além de levar a ótimos resultados, apresenta
custo relativamente baixo, como também simples aplicação e fácil monitoramento.
Seu uso tem por finalidade inibir a produção de Sulfeto de Hidrogênio (H
2
S),
pois os Nitratos são considerados como fonte de suprimento de Oxigênio. Seu
princípio baseia-se na preferência de certos organismos pelo NO
3
-
(Nitrato), do que
pelo SO
4
2-
(Sulfato), havendo assim, a produção de N
2
(Nitrogênio) em lugar de
Sulfeto de Hidrogênio. O mecanismo de reação do nitrato nos esgotos será detalhado
no item 1.1.4.1.
Porém, a adição de nitrato de amônio na rede coletora de esgotos, pode
aumentar a concentração de nitrogênio, acarretando alguns problemas no corpo
receptor em que o efluente será lançado, como por exemplo, a eutrofização.
1.1. O SISTEMA DE ESGOTO - PEREIRA BARRETO/ S. P
O sistema de esgoto de Pereira Barreto é composto de cinco sub–bacias de
esgotamento com vazão total de 8.800 m
3
/dia (coeficiente de retorno de 0.8, em
2001), sendo que cada uma delas conta com uma estação elevatória. Cada sub–bacia
bombeia os seus efluentes para a sub–bacia vizinha. Assim, os efluentes da sub–
bacia da estação elevatória 2 (EE-2) são bombeados para a EE-1 e desta para a EE-5.
Introdução
3
O esgoto da EE-4 é recalcado para a EE-3 e desta para a EE-5. As estações
elevatórias EE-1, EE-2 e EE-3 localizam–se na área urbana, enquanto que a EE-4 e
EE-5 localizam–se na área rural (Figura 1).
Figura 1- Vista aérea do município de Pereira Barreto com a localização das estações
elevatórias.
Da EE–5 o esgoto é recalcado através do emissário até a caixa de passagem e
desta por gravidade até a estação de tratamento.
A estação está localizada na bacia do córrego Pederneiras, junto à margem
esquerda do braço da represa da barragem de Três Irmãos. Atualmente atende uma
população de 25.000 habitantes, no entanto, foi dimensionada para atender uma
população futura de aproximadamente 41.000 habitantes.
O sistema de tratamento de esgotos é constituído por um conjunto de lagoas
em série: lagoa anaeróbia seguida de lagoa facultativa, sendo o tempo de retenção
total do sistema de 16 dias (6 dias na lagoa anaeróbia e 10 dias na lagoa facultativa).
As dimensões da lagoa anaeróbia são 4,5 metros de profundidade, 115,90 metros de
EE-2
EE-1
EE-5
EE-4
EE-1
EE-5 EE-2
EE-3
Introdução
4
comprimento e 150,10 metros de largura, e, da lagoa facultativa são 1,5 metros de
profundidade, 370,5 metros de comprimento e 150,10 metros de largura.
1.1.1. Caracterização do Odor Proveniente do Sistema de Esgoto
Da análise do desempenho hidráulico do sistema de esgoto realizado pela
CESP (Companhia Energética de São Paulo), constatou–se que vários foram os
fatores que propiciaram a decomposição de materiais orgânicos, e conseqüentemente,
o desprendimento do gás sulfídrico em tempo insuficiente dos esgotos atingirem o
sistema de tratamento. Entre eles destacam-se:
a) A elevada temperatura do esgoto, em torno de 35
o
C que aumenta a velocidade de
decomposição anaeróbia da matéria orgânica;
b) O elevado teor de sulfato existente na água de abastecimento;
c) Trechos da rede coletora, com baixa declividade que propiciam um aumento no
teor de sulfetos, em função do depósito de matéria orgânica, fato agravado pela
temperatura do esgoto. Cerca de 7,5 % da extensão da rede urbana apresentaram
esse problema;
d) A existência de diversas obstruções parciais e/ou totais de trechos da rede, que
dificultam o escoamento, provocando deposição de matéria orgânica que poderá
entrar em decomposição. Esse problema de obstrução está relacionado com as
ligações indevidas, caixas de gordura ou passagens mal construídas (ou ligações
diretas sem sifão) que acabam carreando grandes quantidades de areia e terra
para o sistema coletor de esgotos; e
Introdução
5
e) Falhas nos trechos hídricos das instalações prediais de esgoto, e a existência de
ralos de drenagem pluvial ligados indevidamente ao sistema, sem fecho hídrico,
bem como a não existência de sistema de ventilação às redes das casas.
1.1.2. Medidas Corretivas Propostas Visando à Redução do Odor
As medidas corretivas necessárias e que foram implantadas para amenizar o
problema de odor gerado pelo esgoto em Pereira Barreto, propostas pela CESP, no
período anterior a 1995, foram:
a) Limpeza da rede coletora e das elevatórias, tendo a finalidade de eliminar os
depósitos e obstruções existentes;
b) Rebaixamento do nível das bóias de acionamento dos conjuntos de recalque das
elevatórias, para diminuir o intervalo de tempo de retenção do esgoto;
c) Implantação de um programa de limpeza constante dos cestos de retenção de
sólidos das estações elevatórias;
d) Instalação de caixas de gordura/passagem em residências particulares no
município;
e) Remanejamento de todos os trechos da rede coletora com declividades baixas; e
f) Estabelecimento de programa de desconexão dos ralos de drenagem de água
pluvial ligados ao sistema de esgotos. Foram enviadas correspondências a
Secretaria de Saúde e Prefeitura Municipal de Pereira Barreto, para que essas
irregularidades detectadas fossem corrigidas.
Introdução
6
1.1.3. Solução Escolhida para Eliminação do Odor
Estudos da COPLASA Engenharia de Projetos S/A indicaram que o biofiltro
de solo junto às estações elevatórias seria uma solução viável e resolveria o problema
de mau cheiro em torno das mesmas. No entanto, problemas como o de odor
proveniente da lagoa anaeróbia, de corrosão muito forte nas elevatórias, e no
emissário a gravidade, não seriam solucionados.
Desta forma, a CESP optou por outro método, o da adição de nitrato de
amônio. A aplicação do nitrato de amônio foi intensamente pesquisada pela SABESP
que utilizou esse produto de forma pioneira. A SABESP, no período de 1988 a 1993,
desenvolvia método de combate à formação do gás sulfídrico adicionando nitrato de
amônio ao esgoto nas cidades de Santos e Monte Aprazível, ambas no estado de São
Paulo, com ótimos resultados. Como este método também era preconizado pela
COPLASA, a CESP, com a supervisão da SABESP implantou um campo
experimental em Pereira Barreto, com a finalidade de resolver os dois problemas:
odor e corrosão.
Introdução
7
1.1.4. Aplicação do Nitrato de Amônio
O nitrato é transportado a granel, aplicado na forma líquida, e adicionado no
esgoto por meio de dosadores de nível constante e automatizados com solenóides e
temporizador para diferenciar a dosagem diurna da noturna. O produto é armazenado
em 2 tanques com capacidades diferentes de estocagem, um com 12.500 L e o outro
com 18.000 L. Todos os reservatórios são de polietileno (Figura 2). A Figura 3
mostra com detalhe o dosador de nitrato de amônio.
Figura 2- Reservatório de nitrato de amônio.
Introdução
8
Figura 3- Dosador de nitrato de amônio.
Atualmente, 11 são os pontos de aplicação do produto, sendo:
Um em cada elevatória;
Um na lagoa anaeróbia, e;
Cinco em pontos estratégicos da rede coletora.
De acordo com a CESP, a dosagem do nitrato de amônio aplicada na rede
coletora de esgotos da cidade, é de aproximadamente 93 ppm. A quantidade mensal
de nitrato de amônio lançado nos esgotos por meio do gotejamento esta em torno de
29 toneladas e o consumo médio diário é de aproximadamente 760 L, a uma
concentração de 48,0 a 52,0%.
1.1.4.1. Mecanismo de Reação do Nitrato nos Esgotos.
Segundo Dague (1972) citado pela SABESP (1987), na oxidação bioquímica
da matéria orgânica, os microrganismos – principalmente as bactérias – removem
átomos de hidrogênio das moléculas orgânicas, ganhando dessa maneira, energia.
Introdução
9
Desse processo, que alguns autores chamam de dehidrogenação, os átomos de
hidrogênio são transferidos a compostos comumente chamados de aceptores de
hidrogênio, que podem ser uma substância inorgânica ou orgânica. Esse processo
ocorre por meio de uma série de reações bioquímicas. A molécula perdedora de
átomos de hidrogênio é oxidada enquanto que a ganhadora desse átomo é reduzida.
O quadro abaixo indica os possíveis aceptores de hidrogênio e o produto da adição
de hidrogênio.
Quadro 1- Processo de dehidrogenação.
Aceptores de Átomos de Produto
hidrogênio hidrogênio ganhos reduzido
1- O
2
+ 4 H
+
Æ 2 H
2
O
2- 2 NO
3
+ 12 H
+
Æ N
2
+ 6 H
2
O
3- Composto orgâ- + x H
+
Æ Composto orgânico
nico oxidado reduzido
4- CO
2
+ 8 H
+
Æ CH
4
+ 2 H
2
O
Fonte: AZEVEDO et al. (1993).
Com exceção da primeira reação, todas as demais são anaeróbias e ocorrem
somente quando o oxigênio molecular está ausente, ou então quando se apresenta em
quantidades limitadas.
Os microrganismos tendem a utilizar vários aceptores de hidrogênio, havendo
uma hierarquia de utilização dada pela ordenação das reações apresentadas, isto é, o
oxigênio molecular em primeiro lugar, oxigênio na forma de nitratos em segundo
lugar, sulfatos em terceiro e assim por diante.
Introdução
10
Poduska & Anderson (1981) citados pela SABESP (1987), atribuem essa
seleção preferencial de aceptores de hidrogênio no processo metabólico dos
microrganismos à quantidade de energia liberada pelas várias reações.
Do que foi dito, não quer dizer que todo microrganismo pode usar qualquer
aceptor de hidrogênio, pelo contrário, alguns podem utilizar somente o oxigênio
molecular como aceptor de hidrogênio (microrganismos aeróbios), outros podem
usar somente o oxigênio combinado (anaeróbios); no entanto, um grande número de
espécies usa indistintamente o oxigênio, tanto na forma molecular como na
combinada. Esses são os facultativos.
1.2. NITRATO DE AMÔNIO (NH
4
NO
3
)
É o mais importante entre os fertilizantes nitrogenados em virtude do elevado
teor de nitrogênio (33%), da simplicidade e do baixo custo de fabricação, e também,
graças ao seu nitrogênio de ação rápida do nitrato e ao nitrogênio de ação lenta do
amônio (SHREVE e BRINK, 1997).
De acordo com a ficha técnica do produto (ULTRAFÉRTIL S. A., 2001), o
nitrato de amônio deve apresentar as seguintes características:
- Teor de nitrato de amônio (%)- 48,0 a 52,0
- Teor de nitrogênio (%)- 16,8 a 18,2
- Ferro- Fe (ppm)- 1 a 2
- Cinzas- CIN (ppm)- 46 a 131
- Matéria orgânica- MO (ppm)- 2 a 66
- Insolúveis em água- IA (ppm)- 5 a 77
- pH a 10%- 6,2 a 8,3
Introdução
11
- Densidade a 25 ºC (g/cm
3
)- 1,200 a 1,217
Este produto é um forte oxidante que reage com álcalis fortes liberando
amônia. Pode também reagir vigorosamente com materiais redutores, bem como
entrar em ignição quando em contato com dicromato, cromato, sais de cromo, cloreto
de sódio, nitrato de potássio, pós-metálicos, cobre, bronze, carvão e outros
combustíveis finamente divididos (U. S. EPA, 2003).
1.2.1. Riscos à Saúde
O nitrato de amônio pode produzir irritações aos olhos, pele e trato
respiratório. Em alta temperatura devido a decomposição, pode liberar óxidos de
nitrogênio tóxicos (NO
x
). A inalação de óxidos nitrosos (N
2
O) causa irritações nas
membranas mucosas, sérias congestões pulmonares e dificuldade na respiração. A
inalação sistemática de grande quantidade pode provocar acidose metabólica e
metemoglobina (CAMPBELL, 2000). Os sintomas desaparecem quando o indivíduo
é afastado da exposição ao produto. É importante ressaltar que o NH
4
NO
3
, não é
considerado cancerígeno pelo Occupational Safety and Health Administration
(OSHA), Agência Americana responsável pelas Normas de Saúde e Segurança
Ocupacional (ULTRAFÉRTIL S. A., 2001).
1.2.2. Processo de Fabricação
Segundo SHREVE e BRINK (1997), o nitrato de amônio é obtido de acordo
com a seguinte reação química:
NH
3
(g)
+ HNO
3
(aq)
→ NH
4
NO
3
(aq)
Introdução
12
A amônia na forma de gás (NH3
(g)
) reage com uma solução aquosa de ácido
nítrico (HNO
3(aq)
) pré-aquecida num reator contínuo, resultando na formação do
nitrato de amônio aquoso.
O produto na forma a granel é obtido da seguinte maneira:
Primeiramente, a solução de nitrato de amônio é concentrada num
evaporador.
Em seguida, o nitrato concentrado contendo 95,0 a 99,8 % de teor de
NH
4
NO
3
, é enviado para o topo de uma torre de pelotização, onde é pulverizado.
Na torre, as gotículas de nitrato de amônio são submetidas, em
contracorrente, a uma corrente de ar quente que as solidifica em grânulos.
O teor de umidade dos grânulos produzidos é da ordem de 0,2%. Quando
desejado, é possível recobrir esses grânulos com substâncias anti-higroscópicas.
A Figura 4 representa o fluxograma simplificado do processo de fabricação
do nitrato de amônio.
Introdução
13
Figura 4- Fluxograma simplificado do processo de fabricação do nitrato de amônio.
Fonte: SHREVE e BRINK (1997).
Introdução
14
1.3. SITUAÇÃO ATUAL DO RESERVATÓRIO DE TRÊS IRMÃOS-
MONITORAMENTO CETESB
O Reservatório de Três Irmãos é monitorado pela Companhia de Tecnologia
de Saneamento Ambiental (CETESB), em 2 pontos de coleta (TITR 02100 e TITR
02800), conforme mapa esquemático.
Figura 5- Mapa esquemático- Baixo Tietê, mostrando a localização dos pontos
monitorados pela CETESB.
Fonte: CETESB, 2003.
Introdução
15
O Quadro 2 descreve esses pontos de amostragem.
Quadro 2- Descrição dos pontos de amostragem monitorados pela CETESB-
reservatório de Três Irmãos.
Código do
Ponto
Latitude Longitude Corpo d’
água
Localização
TITR 02100 21º 02’ 54” 50º 28’ 03” Reservatório
Três Irmãos
Ponte na Rodovia SP- 463, trecho
que liga Araçatuba a Jales
TITR 02800 20º 39’ 35” 51º 08’ 48” Reservatório
Três Irmãos
Ponte na rodovia SP- 563, trecho que
liga Pereira Barreto a Andradina
De acordo com o relatório da CETESB de 2003, o índice do estado trófico
(IET) obtido para os dois pontos de coleta no reservatório, é apresentado na Tabela 3.
Tabela 3- Valores do índice do estado trófico (IET), nos pontos de amostragem
monitorados pela CETESB no reservatório de Três Irmãos durante o ano de 2002.
Código Corpo d’água FEV ABR JUN AGO OUT DEZ Média
TITR 02100 Reservatório de
Três Irmãos
35,79 42,57 35,79 28,42 39,20 42,57 37,39
TITR 02800 Reservatório de
Três Irmãos
40,54* 39,20 35,79 38,70* 45,79 35,79 39,73
Fonte: CETESB, 2003.
Notas:
1) * O IET foi calculado com base nos resultados de clorofila a e fósforo total.
2) Os demais valores de IET foram calculados com base nos resultados de fósforo
total.
Introdução
16
A classificação deste índice, pela CETESB, é apresentada na Tabela 4.
Tabela 4- Classificação do índice do estado trófico utilizada pela CETESB, 2003.
Critério Estado Trófico
IET ≤ 44 Oligotrófico
44 < IET ≤ 54 Mesotrófico
54 < IET ≤ 74 Eutrófico
IET > 74 Hipereutrófico
Fonte: CETESB, 2003.
Como pode ser observado na Tabela 3, o ponto de amostragem TITR 02100
apresentou padrão oligotrófico, enquanto o ponto TITR 02800 condições variando
entre mesotrófica e oligotrófica.
Para os parâmetros sanitários nitrato (NO
3
-
), nitrogênio amoniacal (NH
3
) e
fósforo total (PT), os valores médios obtidos em 2002, foram comparados aos
padrões de qualidade dos corpos receptores para a Classe 2, conforme a Resolução
CONAMA nº 20 (18/06/86), e encontram-se na Tabela 5.
Tabela 5- Parâmetros sanitários- valores médios nos pontos de coleta monitorados
pela CETESB, reservatório de Três Irmãos (2002), comparados com os padrões do
CONAMA 20/86.
Código do Ponto NO
3
-
CONAMA
20/86
NH
3
CONAMA
20/86
PT CONAMA
20/86
TITR 02100
TITR 02800
0,35
0,30
Máximo
10 mg/L
0,06
0,08
-
-
0,018
0,019
Máximo
0,025 mg/L
Fonte: CETESB, 2003.
Introdução
17
1.4. CARACTERIZAÇÃO DA REGIÃO SOB INFLUÊNCIA DO
RESERVATÓRIO DA USINA HIDRELÉTRICA (UHE) DE TRÊS
IRMÃOS
O Reservatório de Três Irmãos localiza-se no trecho final do Rio Tietê, entre
as coordenadas 21º45’ S e 49º47’ W, estando inserido na Bacia do Baixo Tietê, com
intensa atividade agropecuária.
A área da bacia hidrográfica desta represa é de 70.600 Km
2
. O reservatório
mede 785 Km
2
, com perímetro de 1.400 Km, volume máximo de 13.800x10
6
m
3
e
tempo de residência de 217,9 dias (CESP, 2005). O reservatório apresenta uma
profundidade média de 17,2 m. A área inundada é de 81.700 ha.
A UHE de Três Irmãos (Figura 6), é a maior usina construída no Rio Tietê e
está localizada a 28 km da confluência com o rio Paraná e a 125 km da UHE de
Nova Avanhandava. A UHE de Três Irmãos dista cerca de 25 Km da cidade de
Pereira Barreto, 40 Km da UHE de Jupiá e 40 Km da cidade de Ilha Solteira.
Possui cinco unidades geradoras com turbinas Francis e potência instalada de
807,50 MW. A primeira unidade geradora entrou em operação em Novembro de
1993 e a quinta, em Janeiro de 1999 (CESP, 2005).
Sua barragem possui um comprimento total de 3.640m. Possui duas eclusas
para navegação, e máximo desnível de 49,8 m.
Introdução
18
Figura 6- Usina Hidrelétrica de Três Irmãos.
Disponível em: http://www.cesp.com.br/imagens/3irmaos.jpg
O canal de Pereira Barreto (Figuras 7 e 8), com 9.600 m de comprimento
interliga os reservatórios de Ilha Solteira e Três Irmãos, propiciando a operação
energética integrada dos dois aproveitamentos hidrelétricos, além de permitir a
navegação entre os tramos norte e sul da Hidrovia Tietê-Paraná (CESP, 2005).
Figura 7- Canal de Pereira Barreto
Disponível em:
http://www.pereirabarreto.com.br/paginas/historia/01102005200928.jpg
Introdução
19
Figura 8- Imagem do canal por satélite
Disponível em:
http://www.pereirabarreto.com.br/paginas/historia/01102005201912.jpg
1.4.1. Clima
A maior parte da região apresenta segundo a classificação de KÖPEN, um
clima Aw, isto é, com chuvas de verão e estiagem de inverno, temperatura média
entre 19 ºC e 28 ºC e pluviosidade média inferior a 2000 mm/ano, e no alto dos
espigões que formam os limites da bacia, apresenta um clima Cwa, caracterizado por
invernos secos e verões chuvosos (1000 e 1500 mm), onde as médias de temperatura
podem ultrapassar a casa dos 20 ºC (CESP, 1990a).
1.4.2. Vegetação
A vegetação primitiva era representada principalmente pela Floresta Tropical,
pelo Cerrado e pelo Cerradão, da qual, atualmente, resta poucos e esparsos
remanescentes (CESP, 1990a).
Introdução
20
Nas planícies aluviais mal drenadas, ocorriam os campos hidrófilos e
higrófilos e, os últimos remanescentes das formações ciliares existentes ao longo do
Rio Tietê, que foram derrubadas em função do enchimento do reservatório da UHE
Três Irmãos (CESP, 1990a).
1.4.3. Geologia
Situada na Província Estrutural ou Tectônica do Paraná, a região sob
influência do reservatório da UHE Três Irmãos encontra-se recoberta pelos
sedimentos cretáceos do Grupo Bauru, representados pelas formações Santo
Anastácio e Adamantina sobrepostos aos da formação Serra Geral (CESP, 1990b).
Os depósitos quaternários de origem aluvionar, que afloravam ao longo do Rio Tietê
e em alguns de seus afluentes, ficaram totalmente submersos após o enchimento do
reservatório.
Essa região é constituída na quase totalidade por formações areníticas,
assentadas sobre basaltos. Essas formações compreendem arenitos finos e grosseiros,
siltitos, lamitos, arenitos lamíticos e argilosos (CESP, 1990b).
1.4.4. Geomorfologia
O reservatório de Três Irmãos localiza-se na província geoformológica do
Planalto Ocidental, na zona do Baixo Tietê. Essa região apresenta características de
relevo que vão desde vales amplos, sem grandes variações morfológicas até colinas
amplas, com cerca de 400 m de altitude (CESP, 1990b).
As áreas de ocorrência da Formação Santo Anastácio apresentam um relevo
suave, com vales amplos, de poucas variações morfológicas.
Introdução
21
Nas zonas de ocorrência da Formação Adamantina, predomina o relevo de
colinas amplas e médias, suaves e convexas, morrotes alongados e relevos de
transição.
As áreas que repousam sobre basaltos da Formação Serra Geral apresentam
topografia suave.
Na calha do Rio Tietê e em alguns de seus afluentes, desenvolvem-se
extensos e planos depósitos aluvionares, com exceção dos locais onde os basaltos
afloram nas margens.
Os baixos vales dos principais rios da bacia correm sobre um substrato de
rochas basálticas, o que origina freqüentemente um fundo aplainado propício à
formação de depósitos aluvionares.
1.4.5. Solos
1.4.5.1. Tipos de Solos, Usos e Ocupação
Os tipos de solos do entorno do reservatório podem ser classificados
diferencialmente de acordo com suas relações com o substrato. Assim, observa-se a
predominância de solos podzólicos de textura arenosa e média, e secundariamente
latossolos de textura média, ambos originados dos arenitos. Ocorrem ainda,
latossolos roxos e as terras roxas estruturadas, ambos de textura muito argilosa,
originada dos basaltos. Os solos aluviais e hidromórficos ocorrem em menor
quantidade, nas várzeas e depressões dos terrenos, e ainda, abrigam espécies vegetais
de áreas úmidas, de grande valor para a reprodução da fauna. Apresentam grande
resistência ao desenvolvimento de processos erosivos (CESP, 1990b).
Introdução
22
Os solos podzólicos se desenvolvem em geral nas encostas das colinas.
Quando estas são mais íngremes, é grande o risco de erosão com a formação de
ravinas e boçorocas. Apresentam boa fertilidade natural.
Os latossolos se formam nos topos das colinas amplas e nas encostas mais
suaves; são profundos, pouco propícios à erosão e de baixa fertilidade.
As terras roxas estruturadas aparecem em geral junto a latossolos roxos, nas
cabeceiras dos rios e grotões, junto ao fundo dos vales e em encostas mais
declivosas. São mais sensíveis à erosão que os latossolos, mas resistem melhor ao
aprofundamento de ravinas devido a sua textura. São as melhores terras para a
agricultura.
A ocupação agrícola da região, especialmente durante a fase cafeeira na
década de 40, deu-se de forma predatória, sem a preocupação com a conservação dos
recursos naturais.
A exploração inadequada das terras teve como conseqüência a aceleração dos
processos de exaurimento dos solos agrícolas. Nos dias atuais, as extensas áreas
cobertas por solos arenosos de baixo a médio potencial agrícola, encontram-se
utilizadas, sobretudo com a pecuária, atividade principal da região. Em menor escala,
aparecem áreas com culturas perenes, como o café, a laranja ou temporários, como o
milho (CESP, 1990a).
Justificativa
23
2. HIPÓTESE
“O aumento da concentração de nitrogênio no corpo receptor (reservatório de Três
Irmãos) está associado à adição de nitrato de amônio na rede coletora de esgotos do
município de Pereira Barreto”.
3. JUSTIFICATIVA
Considerando a importância da pesquisa sobre os impactos ambientais
resultantes da adição de nitrato de amônio nos esgotos para o controle de odor, e a
influência desta técnica na qualidade da água do corpo receptor, e ainda, devido à
escassez de informações a respeito, julgou-se relevante o presente estudo no sentido
de contribuir para o desenvolvimento de pesquisas sobre o assunto, já que o
reservatório de Três Irmãos é utilizado para usos múltiplos (abastecimento público e
industrial, recepção de efluentes domésticos e industriais, irrigação de plantações,
navegação e geração de energia elétrica).
Objetivos
24
4. OBJETIVOS
4.1. OBJETIVO GERAL
Avaliar a alteração da qualidade da água, na região de lançamento dos
esgotos no reservatório de Três Irmãos, em decorrência do nitrato de amônio
aplicado na rede coletora de esgotos do município de Pereira Barreto.
4.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Analisar os parâmetros que exercem influência no processo de eutrofização,
como nitrogênio e fósforo, além da clorofila a;
• Verificar a correlação entre os parâmetros analisados;
• Verificar a variação dos parâmetros avaliados nos pontos de amostragem, no
período de um ano;
• Avaliar o nível trófico da região de lançamento dos esgotos.
Conceitos e Fundamentação Teórica
25
5. CONCEITOS E FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
5.1. EUTROFIZAÇÃO
A palavra eutrofização deriva do grego, significando “bem-nutrido”
(AMARAL E SILVA, 1972).
A eutrofização é o enriquecimento das águas com os nutrientes necessários ao
crescimento da vida vegetal aquática. Não é, sinônimo ou equivalente à poluição. “É
um processo natural dentro da sucessão ecológica dos ecossistemas, quando o
ecossistema lacustre tende a transformar-se num ecossistema terrestre utilizando a
interação do lago com o meio terrestre que o circunda” (BRAGA et al., 2002).
A eutrofização é, portanto, um processo de envelhecimento natural de um
ecossistema lacustre que ocorre independentemente das atividades humanas
(AMARAL E SILVA, 1972). Manifesta-se por meio do aumento da produtividade
biológica de um corpo d’água, sendo observado o crescimento excessivo de algas e
outros vegetais superiores devido à maior quantidade de nutrientes disponível. Os
nutrientes mais importantes para a ocorrência da eutrofização são em geral o
nitrogênio e o fósforo.
5.2. CLASSIFICAÇÃO DE LAGOS E RESERVATÓRIOS
Lagos e reservatórios podem ser, de modo geral, classificados de acordo com
a produtividade biológica como oligotróficos ou eutróficos. Estes termos foram
introduzidos por Weber em 1907, ao descrever condições relacionadas com
nutrientes em pântanos turfosos. Posteriormente, entre 1918 e 1919, Thienemann e
Naumann ampliaram estes termos para lagos (AMARAL E SILVA, 1972).
Conceitos e Fundamentação Teórica
26
Um terceiro nível, mesotrófico, é geralmente utilizado para descrever corpos
d’água em um estado de transição entre oligotrófico e eutrófico.
Assim, lagos oligotróficos do grego “pouco nutrido”, são pobres em matéria
orgânica e nutriente, tanto em suspensão como no fundo, onde a disponibilidade de
plâncton é bastante limitada.
Os lagos eutróficos apresentam alto nível de produtividade quando
comparados com os níveis que ocorrem naturalmente. São ricos em matéria orgânica
e elementos minerais, ocorrendo um crescimento excessivo de algas com freqüência.
Os lagos mesotróficos, de produtividade média, representam um estado
intermediário nessa seqüência temporal da vida dos ambientes aquáticos.
5.3. FATOR LIMITANTE
Segundo BRANCO et al. (1991), “a produtividade de um corpo d’água, isto
é, a sua capacidade de conter biomassa viva pode ser medida diretamente, pela
avaliação do desenvolvimento da biomassa, ou pode ser avaliado em termos de
produção potencial, através da medida dos fatores químicos responsáveis pela
proliferação de seres vivos”. Em geral, a quantidade de vida (biomassa) possível em
um corpo d’água é determinada pela quantidade do componente químico que se acha
presente em quantidade mínima relativamente à sua exigência específica. Se todos os
elementos químicos formadores dos seres vivos estiverem presentes na água, a
biomassa crescerá até que um deles se torne limitante. Daí em diante será esse o fator
que determinará a quantidade de biomassa presente e não os outros, que existem em
excesso.
Conceitos e Fundamentação Teórica
27
O conceito de fator limitante se torna importante não só para a finalidade de
se estimular artificialmente à produtividade do meio (como se faz, usualmente, na
agricultura, dosando fertilizantes químicos no solo) como, ao contrário, para
reconhecer a causa de desenvolvimento excessivo de certos microrganismos
aquáticos gerando desequilíbrios ecológicos e danos à qualidade das águas, como é o
caso muito comum de crescimento de algas em mananciais destinados ao
abastecimento.
WETZEL (1993) menciona que embora a produtividade do fitoplâncton nos
lagos oligotróficos, quase sempre seja limitada pela disponibilidade de fósforo, à
medida que se tem aumento da sobrecarga de fósforo para a água doce e os lagos se
tornam mais produtivos, passa a ser o nitrogênio, muitas vezes, o nutriente limitante
do desenvolvimento vegetal. Quando a sobrecarga destes nutrientes se torna
excessiva, o desenvolvimento continua até que outros nutrientes ou a intensidade
luminosa sejam limitantes.
5.4. EUTROFIZAÇÃO ANTRÓPICA, CULTURAL OU ACELERADA
A eutrofização natural de lagos é um processo lento, associado ao tempo de
evolução dos ecossistemas. No entanto, a eutrofização prematura de muitos deles
associada à poluição, tem acelerado o processo natural, encurtando assim, a vida útil
desses corpos d’água, do ponto de vista de sua qualidade, processo chamado de
eutrofização antrópica, cultural e acelerada (RYDING e RAST, 1989).
De acordo com Esteves e Barbosa (1986) citados por BRANCO et al. (1991),
esse processo antropogênico gera um excesso de matéria orgânica, superior à
capacidade de decomposição do sistema, provocando em última análise a ruptura do
Conceitos e Fundamentação Teórica
28
equilíbrio ecológico, com severas alterações em todo o metabolismo do sistema
lacustre.
5.5. CAUSAS DA EUTROFIZAÇÃO ACELERADA
Os organismos fotossintetizantes aquáticos dependem de substâncias que
denominamos nutrientes e que são indispensáveis, ao seu crescimento e proliferação.
Esses elementos essenciais à vida aquática estão apresentados no Quadro 6.
Quadro 6- Elementos essenciais à vida aquática.
Elementos Função Biológica ou Ocorrência
Hidrogênio Constituinte de quase toda matéria orgânica
Carbono Elemento básico de compostos orgânicos
Oxigênio Presente em muitos compostos orgânicos, necessário à
respiração
Nitrogênio Componente de aminoácidos e derivados
Fósforo Usado na formação de compostos ricos em energia;
também nos ossos e dentes
Sílica Material estrutural de diatomáceas
Cálcio Ossos, enzimas, soluções eletrolíticas biológicas
Magnésio Enzimas, clorofilas
Sódio Ação nervosa, soluções eletrolíticas biológicas
Potássio Ação nervosa, soluções eletrolíticas biológicas
Boro Necessário a algas e plantas
Flúor Fortalecimento dos dentes
Iôdo Hormônios da tireóide
Enxôfre Aminoácido, proteínas
Cloretos Ação nervosa, eletrólitos biológicos
Selênio Ação do fígado, plantas
Molibdênio Enzimas
Cobalto Enzimas
Ferro Enzimas, atividades respiratórias, processos biológicos
REDOX
Manganês Enzimas
Cromo, Cobre Enzimas
Zinco, Vanádio Enzimas
Fonte: BRANCO et al. (1991).
Conceitos e Fundamentação Teórica
29
A maior parte destes nutrientes é necessária em quantidades mínimas, traços
somente. Oxigênio, carbono, nitrogênio e fósforo são, entretanto, necessários em
maior quantidade. A insuficiência de qualquer um desses nutrientes pode provocar a
limitação do crescimento.
Na maioria dos ecossistemas aquáticos o fósforo é o nutriente limitante.
Quanto ao nitrogênio, apesar de a maior parte dos seres fotossintetizantes
aquáticos necessitarem desse elemento sob a forma de nitrato dissolvido na água, na
escassez, há seres fotossintetizantes que o utilizam na forma gasosa.
A única fonte natural de fósforo é o desgaste de rochas que contêm fosfato,
provocado pelas intempéries naturais, onde é carreado para os corpos d’água pelo
escoamento superficial, circulando na cadeia alimentar por meio da reciclagem de
matéria feita pelos decompositores.
As fontes de fósforo resultantes das atividades provocadas pelo homem
advêm principalmente dos esgotos domésticos, dos esgotos industriais e da drenagem
de áreas agrícolas.
Existem outros fatores que determinam a eutrofização, tais como: a
intensidade e a penetração da luz, a temperatura, as características das vazões
afluentes e efluentes, o processo de mistura, a química da água, o CO
2
(gás
carbônico) disponível, as características morfológicas do corpo d’água e a sua
localização geográfica (BRANCO et al., 1991).
Uma indicação segura do efeito da radiação solar e da temperatura sobre o
processo de eutrofização, é o fato de a grande maioria dos lagos oligotróficos se
encontrar em climas frios e em elevações maiores (RYDING e RAST, 1989). A
radiação solar fornece energia necessária para o crescimento dos organismos
Conceitos e Fundamentação Teórica
30
fotossintetizantes e juntamente com a temperatura é responsável pelo regime térmico
do ambiente aquático.
Os mesmos autores relatam que corpos d’água em regiões tropicais possuem
uma tendência maior a eutrofização por estarem localizados em regiões quentes, e
com grande incidência de radiação solar, praticamente constante ao longo do ano.
Quanto aos caracteres morfológicos do meio aquático, é a profundidade que
apresenta maior importância como fator de estabelecimento da eutrofização. Os lagos
mais rasos, por permitirem maior influência da radiação solar, são geralmente mais
produtivos que os lagos profundos.
Outra característica morfológica a ser considerada é a forma da superfície.
Lagos com alto índice de desenvolvimento de margens (IDM), de formas
dendríticas, também favorecem o estabelecimento de eutrofização por disporem de
maior zona litoral.
O tempo de retenção hidráulica ou o tempo de residência é um outro
importante fator para a eutrofização, associando características hidrológicas (vazão
afluente), morfométricas (volume do reservatório) e de operação do sistema (vazão
efluente). A importância desse fator reside no fato de que as algas necessitam de um
determinado período de tempo para atingirem o seu desenvolvimento ideal, ficando
assim, na dependência de tempo de residência favorável.
5.6. CONSEQÜÊNCIAS DA EUTROFIZAÇÃO
A presença de quantidades excessivas de nutrientes, geralmente causada por
ação antrópica, na forma de lançamento de esgotos ou de águas que drenam áreas
fertilizadas com adubos químicos, pode gerar concentrações excessivas de
Conceitos e Fundamentação Teórica
31
produtores primários (algas), formando massas vegetais densas que não chegam a ser
consumidas pela seqüência das cadeias tróficas normais, ou seja, algas constituem
alimento de microcrustáceos, animais unicelulares e mesmo alguns peixes
(consumidores primários), os quais, por sua vez, constituem alimento de animais
maiores (consumidores secundários, terciários, etc.). Nessas condições, o excesso de
população de vegetais morre e passa a ser diretamente consumido por organismos
decompositores (fungos e bactérias), criando condições de desequilíbrio ecológico,
com grande consumo de oxigênio e produção de altas concentrações de subprodutos
que alteram a composição das águas.
Em uma situação de desequilíbrio ecológico, observa-se uma espécie de
especialização ou seleção de espécies, em que o meio passa a possuir pouca
diversidade, mas representada por números extraordinários de indivíduos (RYDING
e RAST, 1989).
O esquema a seguir mostra o desequilíbrio ecológico nos lagos eutrofizados.
Conceitos e Fundamentação Teórica
32
Figura 9- Desequilíbrio ecológico nos lagos eutrofizados.
Fonte: BRAGA et al. (2002) adaptado.
Excesso de
nutrientes
Aumento de
Biomassa
Vegetal
Diminuição do Processo de
Aeração Superficial
Morte de organismos
sensíveis à redução da
concentração de oxigênio
Aumento da DBO
Condições anaeróbias
no hipolíminio
Predomínio de bactérias anaeróbias e
facultativas no fundo do lago.
Ocorrência de uma estreita camada
superficial de algas macrófitas
Conceitos e Fundamentação Teórica
33
Segundo BRAGA et al. (2002), as conseqüências da eutrofização podem ser
englobadas em duas categorias:
1ª.) Impactos sobre os ecossistemas e a qualidade da água:
¾ A diversidade biológica diminui, pois poucas espécies sobrevivem às condições
adversas;
¾ Há alteração das espécies de algas presentes no meio; caso haja nitrato em
quantidade suficiente, diversas espécies podem estar presentes; se não houver
nitrogênio em forma de nitrato haverá um crescimento de algas azuis;
¾ Os baixos teores de oxigênio na água alteram a composição das espécies de
peixes presentes no meio;
¾ As concentrações elevadas de compostos orgânicos dissolvidos provocarão sabor
e odor desagradável e diminuirão a transparência da água. Alguns desses
compostos são precursores de compostos halogenados, como os trihalometanos,
potencialmente cancerígenos, que são produzidos quando a água sofre
desinfecção por cloro em estações de tratamento; e
¾ A decomposição anaeróbia que ocorre no fundo do lago libera metano, gás
sulfídrico, amônia, além de fósforo, ferro e manganês e outros compostos,
alterando condições químicas como o pH, por exemplo.
2.ª) Impactos sobre a utilização dos recursos hídricos:
¾ A utilização do corpo de água como manancial de abastecimento fica prejudicada
porque o excesso de algas obstrui os filtros das estações de tratamento, dificulta a
operação para controle do pH e da floculação e aumenta os custos para controle
Conceitos e Fundamentação Teórica
34
de odor e sabor, pois torna-se necessário instalar filtros de carvão ativado e
unidades para remoção do ferro e do manganês, e após a cloração pode haver a
formação de trihalometanos;
¾ Investigações epidemiológicas têm mostrado elevada correlação entre a presença
de grandes concentrações de algas azuis e epidemias de distúrbios
gastrointestinais;
¾ Uso recreacional do corpo de água fica prejudicado, impedindo atividades como
a natação e dificultando até mesmo o acesso de barcos;
¾ Uso do corpo de água para a irrigação também fica comprometido devido à
obstrução nos sistemas de bombeamento e crescimento de macrófitas nos canais;
e
¾ Há perda do valor comercial das propriedades localizadas nas margens dos
corpos de água que sofrem eutrofização.
5.7. MEDIDAS PREVENTIVAS E CORRETIVAS PARA O CONTROLE
DA EUTROFIZAÇÃO
As medidas a serem tomadas no controle da eutrofização são sempre
polêmicas (BRAGA et al., 2002). As soluções possíveis podem ser divididas da
seguinte forma:
Conceitos e Fundamentação Teórica
35
A) Medidas Preventivas
São aquelas que visam reduzir a carga externa do nutriente limitante.
Fontes pontuais (de controle mais fácil):
♦ Remoção de nutrientes por meio de tratamento terciário do esgoto doméstico; e
♦ Tratamento de despejos industriais.
Fontes difusas (de controle muito mais difícil):
♦ Diminuição do uso de fertilizantes agrícolas à base de nitrogênio, fósforo e
potássio (NPK). Esse tipo de fonte difusa é produzido pelas águas de escoamento
superficial de áreas cultivadas e também, por infiltração desses resíduos químicos
da adubação mineral ou orgânica. A utilização de compostos de natureza tóxica
como os herbicidas, inseticidas e fungicidas empregados na lavoura, também
devem ser reduzidos, pois comprometem seriamente a qualidade dos mananciais;
♦ Recomposição de matas ciliares; e
♦ Controle do escoamento de águas pluviais de áreas urbanas com o afastamento
dessas águas de lagos e reservatórios
B) Medidas Corretivas
São aquelas que atuam sobre os processos de circulação de nutrientes no lago e sobre
o ecossistema.
♦ Aeração da camada inferior dos lagos para manter o fósforo na sua forma
insolúvel;
Conceitos e Fundamentação Teórica
36
♦ Precipitação química do fósforo;
♦ Redução da biomassa vegetal por meio da colheita de vegetação aquática, por
exemplo, as macrófitas que causam interferências diversas nos corpos d’água,
como prejuízos à navegação, aeração, entre outras; e
♦ Remoção do sedimento do fundo.
Material e Métodos
37
6. MATERIAL E MÉTODOS
6.1. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO
6.1.1. Caracterização da Área no Reservatório de Três Irmãos
A área de estudo situa-se na bacia do Córrego Pederneiras (atualmente um
dos braços da margem direita da Represa de Três Irmãos), e corresponde à região de
lançamento dos efluentes tratados da cidade de Pereira Barreto.
O clima é do tipo tropical, com chuvas de verão e estiagem no inverno. A
temperatura atinge baixa de 20º C, média de 25º C e máxima de 30º C.
Geologicamente apresenta em grande parte de sua área, substrato de aluviões
e colúvios quaternários, sedimentos cretáceos do grupo Bauru, e de basaltos da
Formação Serra Geral (ALBUQUERQUE FILHO et al., 1997).
Em termos de ocupação do solo, na região do entorno deste braço do
reservatório, observa-se em ambas as margens o predomínio de algumas unidades de
criação de gado.
Em termos de vegetação, devido às áreas de pastagem, observa-se que
praticamente toda a vegetação primitiva do local foi extinta.
Material e Métodos
38
Figura 10- Localização da área de estudo.
6.1.2 Caracterização do Sistema de Tratamento de Esgotos de Pereira Barreto
A cidade de Pereira Barreto conta hoje com um sistema de lagoas de
estabilização (sistema de lagoa anaeróbia seguida por lagoa facultativa, também
conhecido como sistema australiano).
As lagoas de estabilização constituem em um processo biológico de
tratamento de águas residuárias que se caracterizam pela simplificação, eficiência e
baixo custo. É um sistema de tratamento biológico em que a estabilização da matéria
orgânica é realizada pela oxidação bacteriológica e/ou redução fotossintética pelas
algas.
Com relação à lagoa anaeróbia, esta é responsável pelo tratamento primário
dos esgotos, e é dimensionada para receber cargas orgânicas elevadas que impedem a
existência de oxigênio dissolvido; a matéria orgânica presente nesta lagoa é digerida
anaerobicamente. A eficiência de remoção de DBO por uma lagoa anaeróbia é da
ordem de 50% a 70% (VON SPERLING, 2005). Como a DBO efluente é ainda
R
I
O
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I
E
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PEREIRA BARRETO
PONTE
C
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E
P
E
N
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A
LAGOA DE ESTABILIZAÇÃO
PLANTA
PEDERNEIRAS
Material e Métodos
39
elevada, existe a necessidade de uma outra unidade de tratamento. Neste caso, esta
unidade constitui-se de uma lagoa facultativa. As lagoas facultativas, onde o termo
refere-se à dualidade ambiental: aeróbia na superfície e anaeróbia no fundo, são
responsáveis pelo tratamento secundário dos esgotos.
Os esgotos afluentes à estação de tratamento de esgotos de Pereira Barreto
são predominantemente domésticos, em função da não existência de industrias ou
atividades comerciais que possam produzir efluentes de maior carga ou toxicidade.
6.2 PROCEDIMENTO DE CAMPO
O trabalho de campo iniciou-se em Outubro de 2004, tendo sido finalizado
em Agosto de 2005. As coletas foram realizadas com periodicidade bimestral,
perfazendo um total de 6 campanhas.
Cada coleta foi realizada em 6 pontos fixos descritos a seguir:
Ponto B – 650 metros à montante do lançamento dos esgotos;
Ponto 1 – no ponto de lançamento dos esgotos tratado;
Ponto 2 – 30 metros à jusante do lançamento;
Ponto 3 – 60 metros à jusante do lançamento;
Ponto 4 – 90 metros à jusante do lançamento; e
Ponto 5– Estação de Tratamento de Esgotos (ETE) – Saída da Lagoa Facultativa
(caixa de saída- 2).
Os 4 pontos amostrados no reservatório foram estabelecidos em função das
avaliações preliminares no campo. São pontos chaves, estrategicamente localizados
na área de estudo, por estarem próximos ao lançamento dos esgotos tratados da ETE
Material e Métodos
40
do município de Pereira Barreto, o que possibilitou, detectar influências mais
representativas desta fonte de poluição.
A amostragem no reservatório foi simples e manual, com o uso de barco
munido de motor de popa, obedecendo sempre a mesma sequência de pontos.
As amostras de efluente final foram também do tipo simples e colhidas
manualmente. Deve-se mencionar que por se tratar de um processo de lagoas de
estabilização, os picos de vazão são amortizados, podendo-se aceitar amostragem
simples. TAKEUTI (2003) e FONSECA et al. (2005) ao estudarem as lagoas de
estabilização da cidade de Santa Fé do Sul-SP e do Centro Experimental de
Tratamento de Esgotos da Universidade Federal do Rio de Janeiro (CETEC/UFRJ),
respectivamente, utilizaram amostras simples de esgotos para as determinações dos
parâmetros físico-químicos e biológicos pela mesma razão mencionada.
Os pontos de coleta no reservatório foram georeferenciados (latitude e
longitude) por meio de um GPS (modelo- E-MAP, marca- GARMIN).
Na Tabela 7 são mostradas a coordenadas geográficas dos pontos de coleta, e
na Figura 11, a localização desses pontos no reservatório.
Tabela 7- Coordenadas geográficas dos pontos de coleta.
Código Localização
B 7721323 N e 484576 E
P1 7720681 N e 484656 E
P2 7720650 N e 484651 E
P3 7720621 N e 484645 E
P4 7720595 N e 484631 E
Material e Métodos
41
Figura 11- Localização dos pontos de amostragem no reservatório de Três Irmãos (antigo córrego Pederneiras).
C
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A
S
B
PONTE
PEDERNEIRAS
P1
P2
P3
P4
3
0
3
0
3
0
Material e Métodos
42
Em cada ponto selecionado no reservatório, as amostras foram tomadas à
superfície, à meia profundidade e fundo. A profundidade da coluna d’água foi
medida por meio de uma corda de poliuretano com marcação a cada 1 metro. Para as
coletas de água à meia profundidade e fundo utilizou-se uma garrafa de fechamento
remoto do tipo Van Dorn, com capacidade de 5 litros.
Após a coleta, as amostras foram mantidas em caixa de isopor com gelo para
transporte até o laboratório, onde foram armazenadas em geladeira a 4º C até o início
dos testes.
6.3. PARÂMETROS ANALISADOS
Os parâmetros físicos, químicos e hidrobiológicos analisados foram:
temperatura, turbidez, condutividade, pH, oxigênio dissolvido, fósforo total,
nitrogênio amoniacal, nitrato, demanda bioquímica de oxigênio e clorofila a. Os
valores de profundidade da coluna d’água, temperatura do ar e das amostras,
condutividade, pH e oxigênio dissolvido foram obtidos “in situ”. A demanda
bioquímica de oxigênio foi determinada apenas nas amostras de efluente final.
Todas as análises foram realizadas no Laboratório de Qualidade da Água do
Departamento de Saúde Ambiental da Faculdade de Saúde Pública da USP. A análise
de nitrato foi realizada no Laboratório de Química Analítica do Departamento de
Química Analítica do Instituto de Química da USP. O número total de amostras
analisadas neste trabalho foi de 96, sendo 90 de água e 6 de efluente final.
Para determinação dos parâmetros analisados, foram utilizados o Guia
Técnico de Coleta de Amostras de Água (CETESB, 1988) e o “Standard Methods of
the Examination of Water and Wastewater (APHA, 1995)”.
Material e Métodos
43
Os valores obtidos das características analisadas foram comparados com os
preconizados pela Resolução CONAMA 357/2005, Classe 2, e pelo Decreto Estadual
Nº 8.468/1976 (Artigo 18), com o objetivo de verificar se os parâmetros estão dentro
dos padrões aceitáveis pelas legislações mencionadas.
6.3.1. Descrição Sucinta dos Métodos Empregados nas Análises
Variáveis físicas
• Temperatura (ºC)- medida com um termômetro de mercúrio, com intervalo de
escala de 1º C.
• Turbidez (UNT)- medida com o auxílio de um turbidímetro HACH, modelo 2100
A.
Variáveis químicas
• Condutividade (µS/cm)- medida com um condutivímetro LCI Motte Con 5.
• pH (potencial hidrogeniônico)- Método potenciométrico. Uso de equipamento
de campo (WTW pH 315i/SET), composto por sonda de medida (WTW pH
Sentix 20).
• Oxigênio Dissolvido (OD) (mg/L): medido por meio do método de Winkler,
modificado pela azida sódica. As amostras foram coletadas em frascos de vidro
âmbar com tampa esmerilhada. As análises foram executadas em campo,
imediatamente após a coleta.
• Fósforo Total (mg/L): Método espectrofotométrico da reação com molibdato de
amônio e ácido ascórbico. A reação do molibdato de amônio e do ácido ascórbico
Material e Métodos
44
para fósforo total acontece após a digestão ácida da amostra. A leitura é feita em
espectrofotômetro a 880 nm em cubeta de 1,0 cm de caminho ótico. As amostras
de água para esta análise, foram coletadas em frascos âmbar de 270 mL,
previamente lavados com ácido clorídrico e enxaguados com água destilada. O
limite de detecção para este método analítico é de 0,01mg/L de fósforo.
• Nitrogênio Amoniacal (Amônia) (mg/L): Método da nesslerização com
destilação prévia. A amostra é tamponada em pH 9,5 com tampão de borato para
reduzir a hidrólise de cianatos e de compostos orgânicos de nitrogênio, e permitir
a evolução total da amônia durante a destilação. Em seguida, é destilada, sendo o
destilado recolhido em ácido bórico. A amônia no destilado é determinada
espectrofotometricamente a 420 nm, após nesslerização. Para concentrações
acima de 5,00 mg/L de amônia o destilado é titulado com ácido sulfúrico
padronizado. As amostras de água para esta análise foram transportadas em
frascos de polietileno, previamente lavados com ácido clorídrico e enxaguados
com água destilada.
• Nitrogênio Nitrato (mg/L): Colorimetria automática com N (1- naftil)
etilenodiamina e sulfanilamida, após redução em coluna de cádmio. O limite de
detecção do método é de 20 µg/L NO
3
-
.
• Demanda Bioquímica de Oxigênio (mg/L): A análise de DBO consiste em
medidas da concentração de oxigênio dissolvido nas amostras, diluídas ou não,
antes e após um período de incubação de 5 dias a 20º C. Durante este período
ocorrerá redução no teor de oxigênio dissolvido da água, consumido para
satisfazer as reações bioquímicas de decomposição de compostos orgânicos
biodegradáveis.
Material e Métodos
45
Variáveis Hidrobiológicas
• Clorofila a (µg/l): Método da extração da clorofila e pigmentos com acetona. O
procedimento é: filtração de 500 mL de água, em filtros de fibra de vidro
Millipore AP 40, maceração, extração com acetona 90%, centrifugação e leitura
em espectrofotômetro a 664, 665 e 750 nm. As amostras foram refrigeradas e
protegidas do contato com a luz.
6.4. ÍNDICE DO ESTADO TRÓFICO (IET)
Além da análise das diferentes variáveis, foi aplicado o Índice do Estado
Trófico de Carlson (1977), modificado por TOLEDO et al. (1983). O Índice foi
calculado para a região de lançamento dos esgotos tratados da ETE da cidade de
Pereira Barreto, a partir de fórmulas que consideram as concentrações de clorofila a e
fósforo total.
Foram utilizadas as seguintes equações:
IET (P) = 10{6- [ln (80,32 / P)/ ln 2]};
IET (CL) = 10{6- [(2,04- 0,695 ln CL) / ln2]}
onde:
P= concentração de fósforo total medida na superfície da água, em µg/L;
CL= concentração de clorofila a medida na superfície da água, em µg/L; e
ln= logarítmo natural
A expressão final do índice é a seguinte:
IET= [IET (P) + IET (CL)] / 2
onde, o IET é a média aritmética simples dos índices relativos ao fósforo total e a
clorofila a.
Material e Métodos
46
De acordo com os diferentes valores de IET as águas podem ser classificadas
como: oligotróficas, mesotróficas, eutróficas e hipereutróficas. O critério para a
classificação dessa região do reservatório de acordo com este índice é apresentado na
Tabela 8.
Tabela 8- Classificação do Estado Trófico segundo o Índice de Carlson Modificado.
Estado Trófico Critério P-total - P (mg.m
-3
) Clorofila a (mg.m
-3
) Classes do IET
Oligotrófico IET = 44 P = 26,5 CL = 3,8 1
Mesotrófico 44 < IET = 54 26,5 < P = 53,0 3,8 < CL = 10,3 2
Eutrófico 54 < IET = 74 53,0 < P = 211,9 10,3 < CL = 76,1 3
Hipereutrófico IET >74 211,90 < P 76,1 < CL 4
Fonte: CETESB (2004).
6.5. TRATAMENTO DOS DADOS
Os resultados obtidos durante o estudo foram armazenados em planilhas
eletrônicas do programa Excel (Windows XP) e analisados com base nos métodos
estatísticos descritos a seguir:
6.5.1. Estatística Descritiva Básica
Para melhor avaliar a qualidade da água da região de estudo, como também
do efluente final da ETE, foram efetuadas algumas análises estatísticas básicas sobre
os dados levantados, como: amplitude, média, mediana, desvio padrão e coeficiente
de variação.
Material e Métodos
47
6.5.2. Testes Estatísticos
• Teste de Postos com Sinais de Wilcoxon para Pares Combinados (Método
Não-Paramétrico)
Foi realizado por meio do programa Statdisk 9.1 para determinação das
amostras e pontos de amostragem que apresentaram as diferenças significativas.
Os níveis de significância usados foram de α = 0,01; 0,02; 0,05 e 0,10. Deve-se
mencionar que foram usados vários níveis de significância, tendo em vista as
diferentes variáveis comparadas. O uso de diferentes níveis de significância foi visto
em outros trabalhos científicos como o de FUZIY (2001).
As notações utilizadas neste teste são as seguintes:
T = é a menor soma dos valores absolutos dos postos negativos ou dos postos
positivos.
d = para cada par de dados, a diferença d é obtida, subtraindo o segundo valor do
primeiro.
n = é o número de pares de dados para os quais a diferença d não é zero.
As hipóteses nula e alternativa são:
Ho: Não há diferença entre as concentrações das amostras nos pontos de coleta.
H
1
: Há uma diferença entre as concentrações das amostras nos pontos de coleta.
Estatística de teste: Se n ≤ 30, a estatística de teste é T.
Valor crítico: Se n ≤ 30, como é o nosso caso, o valor crítico de T é encontrado na
Tabela 17, em anexo.
Decisão: Quando a estatística de teste T é menor ou igual ao valor crítico, rejeita-se
Ho, em caso contrário, deixa-se de rejeitar a hipótese nula.
Material e Métodos
48
• Análise de Componentes Principais (ACP)
Esta análise foi realizada por meio do programa “Statistica for Windows”
versão 6.0, e aplicada para a categoria de dados (características físicas, químicas e
hidrobiológicas) a partir de uma matriz de correlação. A matriz foi montada de forma
multivariada, com s linhas representando os pontos de amostragem (objetos), e n
colunas representando as variáveis (descritores).
A ACP é realizada por combinações lineares de variáveis, visando identificar
quais combinações de variáveis são responsáveis pelas maiores proporções de
variância de dados.
As componentes foram aproximadas desprezando aquelas com correlações,
em módulo, menor que 0,700, com o objetivo de facilitar a interpretação físico-
química.
• Análise de Agrupamento (Cluster)
A partir dos dados, foi realizada a análise de agrupamento do tipo Cluster,
utilizando-se o método de Ward’s e a distância euclidiana. Esta análise foi realizada
por meio do programa “Statistica for Windows” versão 6.0. Este método fornece
índices de similaridade entre as amostras e as variáveis que são representadas por
meio de dendrogramas.
Resultados
49
7. RESULTADOS
Os resultados dos parâmetros físicos, químicos e hidrobiológicos da água
(temperatura, turbidez, condutividade, pH, oxigênio dissolvido, nutrientes e clorofila
a) do reservatório de Três Irmãos estão apresentados nas Figuras 12 a 31 e na Tabela
9 a seguir.
Quanto à análise estatística descritiva realizada, os resultados obtidos estão
apresentados nas Tabelas 17 a 27, em anexo.
Deve-se mencionar que devido a problemas no aparelho medidor de oxigênio
(WTW OXI 3151, com sonda de medida WTW CELLOX 325), os dados de oxigênio
dissolvido nas amostras de água e esgoto de Outubro/2004 foram desconsiderados. A
concentração de oxigênio dissolvido da amostra de esgoto de Dezembro/2004 não foi
registrada, devido à quebra do frasco de vidro utilizado na coleta.
Outra questão a ser mencionada, relaciona-se a seleção do ponto à montante
do lançamento dos esgotos sanitários da ETE da cidade de Pereira Barreto (Ponto B)
que foi definido após a 1ª coleta. Considerou-se importante comparar os resultados
das análises relativas à qualidade das águas no reservatório de Três Irmãos, com e
sem a influência dos despejos da estação de tratamento de esgotos contendo nitrato
de amônio para controle de odor.
Resultados
50
7.1. VARIÁVEIS CLIMATOLÓGICAS
7.1.1. Precipitação Pluviométrica (mm)
Os dados de precipitação mensal (Tabela 9) apresentados a seguir foram obtidos pelo
Centro Integrado de Informações Agrometeorológicas- CIIAGRO on line.
Tabela 9- Valores mensais de precipitação pluviométrica acumulada (mm), no
período de estudo na região do reservatório de Três Irmãos.
Período
(mês/ano)
Precipitação (mm)
Outubro/04 158,8
Dezembro/04 160,2
Fevereiro/05 5,0
Abril/05 47,4
Junho/05 35,8
Agosto/05 3,8
Disponível em: http://ciiagro.iac.sp.gov.br
7.1.2. Temperatura do Ar (ºC)
Durante todo o período de estudo a temperatura do ar oscilou entre 16º C a
34º C. Conforme os dados apresentados na Figura 12, os valores de temperatura
registrados mantiveram uma tendência sazonal com maiores valores compreendidos
nos meses de verão e os menores associados aos meses de inverno.
Resultados
51
temperatura do ar
0
5
10
15
20
25
30
35
40
O
u
t
.
D
ez
.
Fev.
A
br.
Jun.
A
go.
meses
temperatura (ºC)
B
P1
P2
P3
P4
Figura 12- Variação da temperatura do ar (ºC) nos cinco pontos de coleta, durante o
período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
7.2. CARACTERÍSTICA MORFOLÓGICA DO RESERVATÓRIO
7.2.1. Profundidade (m)
A profundidade entre os pontos de coleta no reservatório variou de 3,30 m no
ponto 1 no mês de Dezembro/2004 a 7,0 m nos pontos B (Junho/2005) e 4 (Fevereiro
e Abril/2005).
Resultados
52
7.3. VARIÁVEIS FÍSICAS E QUÍMICAS DA ÁGUA
7.3.1. Temperatura da Água (ºC)
As variações de temperatura na superfície (S), meio (M) e fundo (F) do local
de estudo no reservatório estão apresentadas na Figura 13. Os valores seguem as
oscilações naturais da temperatura do ar, conforme seus aspectos de sazonalidade.
Os perfis verticais obtidos estão apresentados nas Figuras 14 a 18. As
oscilações verticais (diferenças entre superfície e fundo) atingiram os maiores
valores em Agosto/2005 nos pontos 4 (3,0 ºC; profundidade de 5,7 m) e 2 (2,0 ºC;
profundidade de 4,0 m). Nos meses de Outubro/2004, Abril e Junho/2005, verifica-se
uma maior homogeneidade da coluna d’água, ocorrendo uma mistura das camadas
mais profundas, com a formação de um gradiente térmico mínimo. O maior valor de
temperatura na superfície foi de 30,5 ºC nos pontos B e 4 nos meses de Fevereiro e
Abril/2005, respectivamente, e o menor foi de 20,0 ºC no ponto 1 em Agosto/2005.
No fundo, a maior temperatura foi de 30,5 ºC no ponto 4 no mês de Abril/2005, e a
menor 18,0 ºC no ponto 4 em Agosto/2005.
Resultados
53
temperatura da água - Ponto B
0
5
10
15
20
25
30
35
D
ez
.
F
ev.
A
br.
Jun
.
Ago
.
meses
temperatura (ºC)
S
M
F
temperatura da água- Ponto 1
0
5
10
15
20
25
30
35
Out.
Dez.
Fev.
Abr
.
Jun
.
Ago
.
meses
temperatura (ºC)
S
M
F
temperatura da água- Ponto 2
0
5
10
15
20
25
30
35
Out
.
De
z.
Fev
.
Abr
.
J
un.
A
g
o.
mese s
temperatura (ºC)
S
M
F
temperatura da água- Ponto 3
0
5
10
15
20
25
30
35
O
ut
.
Dez.
Fev.
A
br.
J
un
.
Ago.
meses
temperatura (ºC)
S
M
F
temperatura da água-Ponto 4
0
5
10
15
20
25
30
35
Out.
D
e
z
.
Fev.
Abr
.
J
un.
Ago.
meses
temperatura (ºC)
S
M
F
Figura 13- Variação temporal da temperatura da água (ºC) nos cinco pontos de coleta
e nas diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de
estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
54
Dezembro - Ponto B
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto B
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Abril - Ponto B
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Junho - Ponto B
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Agosto - Ponto B
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Figura 14- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto B de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
55
Outubro - Ponto 1
0
1
2
3
4
5
6
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Dezembro - Ponto 1
0
1
2
3
4
5
6
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 1
0
1
2
3
4
5
6
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Abril - Ponto 1
0
1
2
3
4
5
6
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Junho - Ponto 1
0
1
2
3
4
5
6
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 1
0
1
2
3
4
5
6
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Figura 15- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto 1 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
56
Outubro - Ponto 2
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Dezembro - Ponto 2
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 2
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Abril - Ponto 2
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Junho - Ponto 2
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 2
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Figura 16- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto 2 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
57
Outubro - Ponto 3
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Dezembro - Ponto 3
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 3
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Abril - Ponto 3
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Junho- Ponto 3
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 3
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Figura 17- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto 3 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
58
Outubro - Ponto 4
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Dezembro - Ponto 4
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 4
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Abril - Ponto 4
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Junho - Ponto 4
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 4
0
2
4
6
8
15 20 25 30 35
temperatura (ºC)
profundidade (m)
Figura 18- Perfis verticais de temperatura da água (ºC) registrados no Ponto 4 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
59
7.3.2. Oxigênio Dissolvido (mg/L)
Na Figura 19 estão registrados os valores obtidos nas coletas de superfície,
meio e fundo. Para os teores de oxigênio dissolvido, os valores variaram de 4,0 mg/L
(ponto B, fundo, Fevereiro/2005) a 8,60 mg/L (ponto 1, superfície, Agosto/2005),
sendo quase sempre registradas concentrações mais elevadas na superfície. A média
de oxigênio dissolvido foi de 7,42 mg/L na superfície e de 6,63 mg/L no fundo.
Observa-se que os valores de oxigênio dissolvido tenderam a um aumento em Junho
e Agosto/2005 (acima de 7,0 mg/L).
Os perfis de oxigênio dissolvido estão apresentados nas Figuras 20 a 24. Pela
análise destes, observou-se um padrão de estratificação dos valores de oxigênio
dissolvido na coluna d’água, praticamente em todos os pontos de coleta ao longo do
período em estudo. Os perfis de estratificação deste parâmetro foram mais
acentuados nos meses de Dezembro de 2004, Fevereiro e Abril de 2005.
Resultados
60
oxigênio dissolvido- Ponto B
0
2
4
6
8
10
D
ez.
F
ev
.
Abr.
Jun.
A
go
.
meses
OD (mg/L)
S M F L. mín.
oxigênio dissolvido- Ponto 1
0
2
4
6
8
10
D
e
z
.
F
ev
.
Abr
.
J
un.
Ago
.
meses
OD (mg/L)
S M F L. mín.
oxigênio dissolvido- Ponto 2
0
2
4
6
8
10
Dez
.
F
e
v
.
Ab
r
.
Jun
.
Ago
.
meses
OD (mg/L)
S M F L. mín
.
oxigênio dissolvido- Ponto 3
0
2
4
6
8
10
D
e
z
.
F
e
v
.
A
b
r
.
J
u
n
.
Ag
o
.
meses
OD
(
m
g
/L
)
S M F L. mín.
oxigênio dissolvido- Ponto 4
0
2
4
6
8
10
Dez
.
Fev
.
Abr
.
Jun.
Ago
.
meses
OD (m
g
/L)
S M F L. mín.
Figura 19- Teores de oxigênio dissolvido (mg/L) nos cinco pontos de coleta e nas
diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de
estudo, comparados com o Limite mínimo (L. mín.) preconizado pelo CONAMA
357/05. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
61
Dezembro - Ponto B
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto B
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Abril - Ponto B
0
2
4
6
8
2,557,510
OD (mg/L)
profundidade (m)
Junho - Ponto B
0
2
4
6
8
2,557,510
OD (mg/L)
profundidade (m)
Agosto - Ponto B
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Figura 20- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no Ponto B de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
62
Dezembro - Ponto 1
0
2
4
6
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 1
0
2
4
6
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Abril - Ponto 1
0
2
4
6
2,557,510
OD (mg/L)
profundidade (m)
Junho - Ponto 1
0
2
4
6
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 1
0
2
4
6
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Figura 21- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no Ponto 1 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
63
Dezembro - Ponto 2
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 2
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Abril - Ponto 2
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Junho - Ponto 2
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 2
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Figura 22- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no Ponto 2 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
64
Dezembro - Ponto 3
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 3
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Abril - Ponto 3
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Junho - Ponto 3
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 3
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Figura 23- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no Ponto 3 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
65
Dezembro - Ponto 4
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Fevereiro - Ponto 4
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Abril - Ponto 4
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Junho - Ponto 4
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Agosto - Ponto 4
0
2
4
6
8
2,5 5 7,5 10
OD (mg/L)
profundidade (m)
Figura 24- Perfis verticais de oxigênio dissolvido (mg/L) registrados no Ponto 4 de
coleta, durante o período de estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
66
7.3.3. pH
Os valores de pH oscilaram de 6,6 (ponto 1, superfície, Junho/2005) a 8,54
(ponto 3, à meia profundidade, Outubro/2004), e podem ser vistos na Figura 25.
Os resultados obtidos para o pH, nos cinco pontos de coleta não
demonstraram variação sazonal, durante o período de estudo. Constatou-se que os
valores registrados de pH indicaram a ocorrência de águas tipicamente alcalinas.
Observam-se valores próximos de pH entre as profundidades amostradas. A média
de pH foi de 7,60 na superfície e de 7,65 no fundo. Todos os valores de pH obtidos
oscilaram entre 6 e 9.
Resultados
67
Valores de pH- Ponto B
5
6
7
8
9
10
D
e
z.
Fev
.
Abr.
Ju
n.
Ag
o.
meses
pH
S M F L. máx. L. mín.
Valores de pH- Ponto 1
5
6
7
8
9
10
Ou
t.
Dez
.
Fev.
A
b
r.
J
un
.
A
g
o.
meses
pH
S M F L. máx. L. mín.
Valores de pH- Ponto 2
5
6
7
8
9
10
Ou
t.
De
z.
F
ev.
A
br
.
Jun.
Ag
o.
meses
pH
S M F L. máx. L. mín.
Valores de pH- Ponto 3
5
6
7
8
9
10
Out
.
Dez.
Fev
.
Abr.
Jun.
Ago.
meses
pH
S M F L. máx. L. mín.
Valores de pH- Ponto 4
5
6
7
8
9
10
O
ut
.
Dez
.
Fev.
Abr
.
Jun.
Ago.
meses
pH
S M F L. máx. L. mín.
Figura 25- Valores de pH nos cinco pontos de coleta e nas diferentes profundidades
(S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de estudo, comparados com os
Limites máximo e mínimo (L. máx. e L. mín.) preconizados pelo CONAMA 357/05.
Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
68
7.3.4. Condutividade Elétrica (µS/cm)
As variações de condutividade elétrica obtidas podem ser visualizadas na
Figura 26. A condutividade não mostrou um padrão sazonal definido no presente
estudo, pois se verificou baixa condutividade em Jun./05 e altos valores em Ago./05,
durante a estação seca.
A menor condutividade foi de 126,3 µS/cm no ponto 3, à meia profundidade
em Abril/2005, e a maior foi 181,4 µS/cm no ponto 3, à meia profundidade em
Ago./2005.
Os valores de condutividade obtidos nesta região do Reservatório de Três
Irmãos (antigo Córrego Pederneiras), são todos superiores a 100 µS/cm.
Resultados
69
Condutividade elétrica- Ponto B
100
125
150
175
200
D
e
z.
F
e
v.
Abr.
J
u
n.
A
g
o.
meses
Condutividade
S
M
F
Condutividade elétrica- Ponto 1
100
125
150
175
200
Out.
De
z
.
Fev.
A
b
r
.
J
un
.
Ago.
meses
Condutividade
S
M
F
Condutividade elétrica - Ponto 2
100
125
150
175
200
O
u
t.
Dez.
F
e
v
.
Abr.
Jun
.
Ago.
meses
Condutividade
S
M
F
Condutividade elétrica- Ponto 3
100
125
150
175
200
Out
.
De
z
.
Fev.
Abr.
Jun.
Ag
o
.
meses
Condutividade
S
M
F
Condutividade elétrica- Ponto 4
100
125
150
175
200
O
u
t
.
Dez
.
F
e
v
.
A
b
r.
J
un.
Ago.
meses
Condutividade
S
M
F
Figura 26- Condutividade elétrica (µS/cm) nos cinco pontos de coleta e nas
diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de
estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
70
7.3.5. Turbidez (UNT)
Os valores de turbidez (Figura 27) variaram de 1,0 UNT (pontos B e 2,
superfície, Abril/2005) a 22,0 UNT (ponto 4, fundo, Fevereiro/2005).
Foi observado que existe o predomínio de níveis mais elevados de turbidez
nas coletas de fundo. A média dos teores nas amostragens de superfície foi de 2,1
unidades, contra 2,8 unidades nas amostras de fundo.
No período chuvoso (média outubro a março: 3,2 UNT), verificou-se valores
mais elevados de turbidez em relação ao período de estiagem (média abril a
setembro: 1,5 UNT).
Resultados
71
Valores de Turbidez- Ponto B
0
5
10
15
20
25
D
ez.
Fev.
Ab
r
.
J
un
A
go
.
meses
Turbidez (UNT)
S
M
F
Valores de Turbidez- Ponto 1
0
5
10
15
20
25
O
u
t.
De
z
.
Fev.
Abr.
J
u
n.
A
g
o
.
meses
Turbidez (UNT)
S
M
F
Valores de Turbidez- Ponto 2
0
5
10
15
20
25
O
u
t.
Dez.
Fev.
A
br.
Jun.
A
go.
meses
Turbidez (UNT)
S
M
F
Valores de Turbidez- Ponto 3
0
5
10
15
20
25
O
ut.
De
z
.
Fev.
Ab
r.
Jun.
Ago.
meses
Turbidez (UNT)
S
M
F
Valores de Turbidez- Ponto 4
0
5
10
15
20
25
O
u
t
.
Dez.
Fev.
A
b
r
.
J
u
n.
A
g
o
.
meses
Turbidez (UNT)
S
M
F
Figura 27- Valores de turbidez (UNT) nos cinco pontos de coleta e nas diferentes
profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de estudo.
Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
72
7.3.6. Concentrações de Nutrientes
7.3.6.1. Fósforo Total (mg/L)
Para o fósforo total os valores obtidos estão apresentados na Figura 28.
As concentrações situaram-se na faixa de < LD mg/L (ponto B, à meia
profundidade e fundo, Abril/2005) a 1,260 mg/L (ponto 4, à meia profundidade,
Outubro/2004).
Observou-se diferença de valores entre superfície (média = 0,03907 mg/L) e
fundo (média = 0,084206 mg/L), com a obtenção de maiores valores na coleta de
fundo.
Verificou-se que as maiores concentrações ocorreram durante os meses de
Outubro e Dezembro de 2004, e Junho de 2005, enquanto baixos valores foram
registrados durante os meses de Abril e Agosto de 2005.
Resultados
73
Concentrações de fósforo total- Ponto B
0,00
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
De
z
.
F
ev.
Abr.
J
un
.
A
go.
meses
P total (mg/L)
S M F L. máx.
Concentrações de fósforo total- Ponto 1
0,00
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
Out.
Dez
.
F
ev
.
Abr
.
Jun.
A
g
o
.
meses
P total (mg/L)
S M F L. máx.
Concentrações de fósforo total- Ponto 2
0,00
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
O
u
t.
De
z.
Fev
.
Abr.
Jun.
Ago.
meses
P total (mg/L)
S M F L. máx.
Concentrações de fósforo total- Ponto 3
0,00
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
O
ut
.
Dez
.
Fev.
A
b
r.
Jun.
Ago.
meses
P total (mg/L)
S M F L. máx.
Concentrações de fósforo total- Ponto 4
0,00
0,30
0,60
0,90
1,20
1,50
O
u
t.
Dez.
F
e
v
.
Ab
r
.
Jun.
Ago.
meses
P total (mg/L)
S M F L. máx.
Figura 28- Concentrações de fósforo total (mg/L) nos cinco pontos de coleta e nas
diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de
estudo, comparadas com o Limite máximo (L. máx.) preconizado pelo CONAMA
357/05. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
74
7.3.6.2. Nitrogênio Amoniacal (mg/L)
O nitrogênio amoniacal apresentou concentrações variando de 0,112 mg/L
(pontos 2 e 4, superfície, Junho/2005 e Outubro/2004, respectivamente) a 1,68 mg/L
(ponto 1, fundo, Fevereiro/2005) (Figura 29).
Observa-se uma predominância de concentrações mais elevadas no fundo
quando comparadas com a superfície, em todos os pontos de coleta ao longo do
período em estudo.
Os valores médios de nitrogênio amoniacal foram de 0,396 mg/L na
superfície e de 0,617 mg/L no fundo.
As maiores concentrações de nitrogênio amoniacal foram obtidas no ponto 1.
Resultados
75
Concentrações de nitrogênio amoniacal- Ponto B
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Dez.
Fe
v
.
Ab
r.
Jun.
Ag
o.
meses
NH3 (mg/L)
S
M
F
Concentrações de nitrogênio amoniacal- Ponto 1
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Out.
Dez.
Fev.
A
br.
Jun.
Ago.
meses
NH3 (mg/L)
S
M
F
Concentrações de nitrogênio amoniacal- Ponto 2
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Out.
De
z
.
Fe
v.
Abr.
J
u
n
.
Ago.
meses
NH3 (mg/L)
S
M
F
Concentrações de nitrogênio amoniacal- Ponto 3
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Out.
De
z
.
Fev.
Abr.
J
u
n.
Ago.
meses
NH3 (mg/L)
S
M
F
Concentrações de nitrogênio amoniacal- Ponto 4
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
Out.
Dez
.
F
e
v.
A
b
r.
Jun.
Ag
o
.
meses
NH3 (mg/L)
S
M
F
Figura 29- Concentrações de nitrogênio amoniacal (mg/L) nos cinco pontos de coleta
e nas diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de
estudo. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
76
7.3.6.3. Nitrogênio Nitrato (mg/L)
Com relação ao nitrogênio nítrico (Figura 30), as concentrações situaram-se
na faixa de 0,010 mg/L (ponto 4, superfície, Abril/2005) a 1,770 mg/L (ponto 3,
fundo, Fevereiro/2005).
A representação gráfica dos resultados não demonstrou variação temporal em
suas concentrações ao longo do estudo.
Observam-se valores de nitrato quase sempre mais elevados no fundo do
reservatório quando comparados com a superfície. A média de nitrato é de 0,619
mg/L na superfície e de 0,707 mg/L no fundo.
As maiores concentrações de nitrato ocorreram no mês de Agosto de 2005,
enquanto que as menores foram registradas no mês de Dezembro de 2004.
Resultados
77
Valores de nitrogênio nítrico- Ponto B
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
Dez
.
F
ev.
Abr.
J
un.
Ago.
meses
N-NO3 (mg/L)
S M F L. máx.
Valores de nitrogênio nítrico- Ponto 1
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
Out.
De
z.
Fev.
Abr.
Jun.
Ag
o.
meses
N-NO3 (mg/L)
S M F L. máx.
Valores de nitrogênio nítrico- Ponto 2
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
Ou
t
.
De
z.
F
e
v.
A
br
.
J
u
n.
Ago.
meses
N-NO3 (mg/L)
S M F L. máx.
Valores de nitrogênio nítrico- Ponto 3
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
Out.
Dez.
Fev.
Ab
r
.
Jun.
Ago
.
meses
N-NO3 (mg/L)
S M F L. máx.
Valores de nitrogênio nítrico- Ponto 4
0,0
2,5
5,0
7,5
10,0
Ou
t
.
Dez.
Fev
.
Abr.
Ju
n
.
A
go
.
meses
N-NO3 (mg/L)
S M F L. máx.
Figura 30- Valores de nitrogênio nítrico (mg/L) nos cinco pontos de coleta e nas
diferentes profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de
estudo, comparados com o Limite máximo (L. máx.) preconizado pelo CONAMA
357/05. Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
78
7.4. VARIÁVEIS HIDROBIOLÓGICAS DA ÁGUA
7.4.1. Clorofila a
(µg/L)
Como pode ser observado na Figura 31, os resultados obtidos para as
concentrações de clorofila a do local de estudo variaram de zero mg/L no período
seco a 38,491 mg/L no período chuvoso.
Os valores relativos à clorofila a demonstraram que as maiores concentrações
ocorreram no período de chuvas (Outubro/2004, Dezembro/2004 e Fevereiro/2005).
Os valores foram de 38,491µg/L (à meia profundidade) e 31,541 µg/L (no fundo) no
ponto 1 em Outubro/2004.
As menores concentrações estiveram compreendidas nos meses marcados por
seca (Abril/2005, Junho/2005 e Agosto/2005).
Observou-se um padrão temporal na distribuição da clorofila a durante o
período de estudo.
Resultados
79
Valores de clorofila a- Ponto B
0
10
20
30
40
50
Dez.
Fev.
A
b
r.
Jun
.
Ago.
meses
clorofila a
S M F L. máx.
Valores de clorofila a- Ponto 1
0
10
20
30
40
50
Out.
Dez
.
Fe
v
.
Ab
r.
J
un.
Ag
o.
meses
clorofila a
S M F L. máx.
Valores de clorofila a- Ponto 2
0
10
20
30
40
50
Out
.
Dez
.
Fev.
Ab
r
.
J
u
n.
Ag
o.
meses
clorofila a
S M F L. máx.
Valores de clorofila a- Ponto 3
0
10
20
30
40
50
O
u
t
.
D
e
z.
Fe
v.
Abr.
Jun.
A
g
o.
meses
clorofila a
S M F L. máx.
Valores de clorofila a- Ponto 4
0
10
20
30
40
50
O
u
t
.
Dez.
Fe
v.
Ab
r.
Jun
.
A
go.
meses
clorofila a
S M F L. máx.
Figura 31- Valores de clorofila a
(µg/L) nos cinco pontos de coleta e nas diferentes
profundidades (S-superfície, M-meio, F-fundo), durante o período de estudo,
comparados com o Limite máximo (L. máx.) preconizado pelo CONAMA 357/05.
Reservatório de Três Irmãos.
Resultados
80
7.5. AVALIAÇÃO DA REGIÃO DE LANÇAMENTO DOS ESGOTOS DA
ETE- PEREIRA BARRETO QUANTO AO SEU GRAU DE TROFIA
Os resultados referentes à classificação do estado trófico, segundo o Índice de
Carlson Modificado, para os cinco pontos de coleta da região de estudo, estão
apresentados nas Tabelas 10, 11 e 12.
Analisando os resultados do índice do estado trófico para o fósforo total,
observa-se que todas as estações de coleta apresentaram características de sistemas
oligotróficos, mesotróficos e eutróficos durante o período de estudo. Nota-se também
que no período chuvoso (outubro a março), os pontos de amostragem foram
classificados de mesotróficos e eutróficos.
Já no período de estiagem (abril a setembro), a maioria dos pontos de coleta
caracterizou-se como oligotrófico. Vale ressaltar que todos os pontos amostrados em
Abril/05 ficaram classificados como oligotróficos.
Em relação ao índice do estado trófico para a clorofila a, verifica-se que no
período chuvoso os pontos de amostragem enquadram-se entre mesotrófico e
eutrófico. De modo geral, condições eutróficas foram comuns nos meses de Outubro
e Dezembro de 2004. Todas as estações de coleta nos meses de Abril, Junho e
Agosto de 2005 (período de seca) apresentaram características de sistema
oligotrófico.
Porém quando se considera somente o ET médio, observa-se que os pontos de
amostragem apresentam um padrão variando entre eutrófico e mesotrófico, nos
meses de Outubro/2004, Dezembro/2004 e Fevereiro/2005.
Resultados
81
Nos meses de Abril, Junho e Agosto de 2005 condições oligotróficas foram
comuns nos pontos amostrados, com exceção das estações BS e P1S em Agosto/2005
que foram classificadas como mesotróficas.
Tabela 10- Valores do índice do estado trófico para o fósforo total (IET) e estado
trófico (ET), nos pontos de coleta do reservatório de Três Irmãos durante o período
de estudo.
out/04 dez/04 fev/05 abr/05 jun/05 ago/05
Pontos de Coleta
IET ET IET ET IET ET IET ET IET ET IET ET
BS _ _ 46 M 59 E 0 O 55 E 53 M
P1 S 50 M 62 E 46 M 0 O 54 M 49 M
P2 S 48 M 46 M 62 E 13 O 54 M 42 O
P3 S 48 M 59 E 46 M 13 O 57 E 40 O
P4 S 50 M 59 E 46 M 0 O 53 M 40 O
Máx.
50 62 62 13 57 53
Mín.
48 46 46 0 53 40
Média
49,0 54,4 51,8 5,2 54,6 44,8
O: oligotrófico; M: mesotrófico; E: eutrófico
Tabela 11- Valores do índice do estado trófico para a clorofila a (IET) e estado
trófico (ET), nos pontos de coleta do reservatório de Três Irmãos durante o período
de estudo.
out/04 dez/04 fev/05 abr/05 jun/05 ago/05
Pontos de Coleta
IET ET IET ET IET ET IET ET IET ET IET ET
BS _ _ 55 E 52 M 25 O 31 O 36 O
P1 S 63 E 62 E 53 M 25 O 31 O 44 O
P2 S 60 E 63 E 53 E 41 O 25 O 31 O
P3 S 58 E 63 E 49 M 31 O 25 O 31 O
P4 S 53 M 61 E 55 E 36 O 31 O 38 O
Máx.
63 62 55 41 31 44
Mín.
53 55 49 25 25 31
Média
58,5 60,8 52,4 31,6 28,6 36,0
O: oligotrófico; M: mesotrófico; E: eutrófico
Resultados
82
Tabela 12- Valores do índice do estado trófico médio (IET) e estado trófico (ET), nos
pontos de coleta do reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
out/04 dez/04 fev/05 abr/05 jun/05 ago/05
Pontos de Coleta
IET ET IET ET IET ET IET ET IET ET IET ET
BS _ _ 50,5 M 55,5 E 12,5 O 43,0 O 44,5 M
P1 S 56,5 E 62,0 E 49,5 M 12,5 O 42,5 O 46,5 M
P2 S 54,0 M 54,5 E 57,5 E 27,0 O 39,5 O 36,5 O
P3 S 53,0 M 61,0 E 47,5 M 22,0 O 41,0 O 35,5 O
P4 S 51,5 M 60,0 E 50,5 M 18,0 O 42,0 O 39,0 O
Máx.
56,5 62,0 57,5 27,0 43,0 46,5
Mín.
51,5 50,5 47,5 12,5 39,5 35,5
Média
53,8 57,6 52,1 18,4 41,6 40,4
O: oligotrófico; M: mesotrófico; E: eutrófico
7.6. CARACTERIZAÇÃO DOS ESGOTOS DE PEREIRA BARRETO
Os resultados das análises e determinações físico-químicas e biológicas do
efluente estão apresentados nas Figuras 32 a 41.
Os parâmetros analisados foram: Temperatura, Turbidez, Condutividade, pH,
Oxigênio Dissolvido, Fósforo Total, Nitrogênio Amoniacal, Nitrato, Clorofila a e
Demanda Bioquímica de Oxigênio.
Resultados
83
A temperatura das amostras de efluente na saída do sistema oscilou entre
19,0 e 32,5 ºC. Os valores registrados encontram-se de acordo com a Resolução
CONAMA que estabelece para esse parâmetro temp.< 40 ºC.
Variações da temperatura do efluente final
10
20
30
40
50
Ou
t
.
De
z.
F
e
v.
Ab
r
.
Jun.
A
g
o.
meses
temperatura (ºC)
L F/saída L.máx.
Figura 32- Variações da temperatura do efluente (ºC) registradas na saída da lagoa
facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo, comparadas com o Limite
máximo (L. máx.) estabelecido pelo CONAMA 357/05. ETE de Pereira Barreto.
A condutividade elétrica está associada à concentração de sólidos
dissolvidos, portanto quanto maior a concentração de sólidos dissolvidos, maior a
condutividade. Quanto a esse parâmetro, o CONAMA não estabelece índices
máximos. Os valores obtidos são elevados variando de 791,0 a 1023,0 µS/cm.
Valores de condutividade do efluente final
500
800
1100
1400
Out.
Dez.
Fev.
Abr.
Jun.
Ago.
meses
condutividade
Saída da lagoa
Figura 33- Valores de condutividade do efluente (µS/cm) registrados na saída da
lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo. ETE de Pereira
Barreto.
Resultados
84
Os valores de turbidez encontrados variaram de 16,4 a 41,0 UNT na saída do
tratamento. Esses resultados apresentam-se bem inferiores ao limite de 100 UNT da
Classe 2, conforme o CONAMA. Incluindo o corpo receptor.
Valores de turbidez do efluente final
5
15
25
35
45
55
Ou
t
.
D
e
z.
Fev.
Abr.
J
un
.
Ago.
meses
turbidez (UNT)
Saída da lagoa
Figura 34- Valores de turbidez do efluente (UNT) registrados na saída da lagoa
facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo. ETE de Pereira Barreto.
O pH na saída da lagoa facultativa esteve entre 5,0 e 9,0, exatamente o que
preconiza a legislação vigente.
Teores de pH do efluente final
2
4
6
8
10
O
ut
.
D
ez.
Fev.
Abr.
Jun.
Ago.
meses
pH
L F/saída L. mín. L.máx.
Figura 35- Teores de pH do efluente registrados na saída da lagoa facultativa (caixa
de saída 2), durante o período de estudo, comparados com os Limites máximo e
mínimo (L. máx. e L. mín.) estabelecidos pelo CONAMA 357/05. ETE de Pereira
Barreto.
Resultados
85
Oxigênio dissolvido, a Resolução CONAMA 357/2005 definiu o teor mínimo
de 5 mg/L O
2
para águas da Classe 2, observa-se pelos resultados obtidos que os
valores na saída do sistema estão acima do determinado por essa resolução, exceto
para o mês de Ago./2005 que apresentou uma concentração de 3,0 mg/L.
Teores de OD do efluente final
0
5
10
15
20
Fev
.
Abr
.
J
un
.
Ag
o
.
meses
OD ( mg/L)
Saída da lagoa
fltti
Figura 36- Teores de oxigênio dissolvido do efluente (mg/L) registrados na saída da
lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo. ETE de Pereira
Barreto.
Os valores de fósforo total variaram de 1,02 a 12,20 mg/L. Os resultados
demonstram uma concentração bem acima do limite permitido pela legislação que é
de 0,030 mg/L.
Teores de fósforo total do efluente final
0
5
10
15
20
Ou
t
.
D
e
z
.
Fev.
Abr.
Ju
n
.
A
g
o.
meses
P total (mg/L)
Saída da lagoa facultativa
Figura 37- Teores de fósforo total do efluente (mg/L) registrados na saída da lagoa
facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo. ETE de Pereira Barreto.
Resultados
86
O nitrogênio amoniacal apresentou concentrações variando de 7,5 a 31,0
mg/L. Os teores obtidos para os meses de Outubro/2004, Abril, Junho e
Agosto/2005, situam-se acima do limite de 20 mg/L, conforme o CONAMA.
Valores de nitrogênio amoniacal do efluente final
5
12
19
26
33
40
Out
.
Dez.
Fev.
Abr.
Jun.
Ago.
meses
NH3 (mg/L)
L F/saída L. máx.
Figura 38- Valores de nitrogênio amoniacal do efluente (mg/L) registrados na saída
da lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo, comparados com
o Limite máximo (L. máx.) estabelecido pelo CONAMA 357/05. ETE de Pereira
Barreto.
O limite máximo de nitrato permitido pela resolução 357/2005 do CONAMA
para águas da Classe 2, é de 10 mg/L. Pelos resultados obtidos na saída do sistema,
podemos observar que as concentrações estão bem inferiores ao limite máximo
exigido.
Concentrações de nitrogênio nítrico do efluente
final
0,0
0,5
1,0
1,5
Out
.
D
ez
.
Fev
.
Abr
.
J
u
n.
Ago.
meses
N-NO3 (mg/L)
Saída da lagoa
Figura 39- Valores de nitrogênio nítrico do efluente (mg/L) registrados na saída da
lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo. ETE de Pereira
Barreto.
Resultados
87
Os teores de clorofila a na saída do tratamento oscilaram entre 47,045 a
505,192 µg/L. Os valores mais baixos foram os dos meses de Abr. e Jun./2005.
Teores de clorofila a do efluente final
0
200
400
600
800
Out.
D
ez.
F
e
v.
A
b
r.
Jun.
Ago
.
meses
clorofila a
Saída da lagoa facultativa
Figura 40- Teores de clorofila a do efluente (µg/L) registrados na saída da lagoa
facultativa (caixa de saída 2), durante o período de estudo. ETE de Pereira Barreto.
A demanda bioquímica de oxigênio verificada na maior parte das coletas
realizadas, foi muito superior ao limite de 60 mg/L estipulado pela legislação do
Estado de São Paulo, Decreto Nº 8.468/1976 (Artigo 18).
Valores de DBO do efluente final
0
50
100
150
200
250
O
ut
.
Dez
.
Fev.
Ab
r.
Jun.
Ago.
meses
DBO (mg/L)
L F/saída L. máx.
Figura 41- Valores de demanda bioquímica de oxigênio do efluente (mg/L)
registrados na saída da lagoa facultativa (caixa de saída 2), durante o período de
estudo, comparados com o Limite máximo (L. máx.) estabelecido pelo Decreto nº
8.468/1976. ETE de Pereira Barreto.
Resultados
88
7.7. ANÁLISE ESTATÍSTICA– ÁGUA E ESGOTO
7.7.1. Teste de Wilcoxon
O teste de postos com sinais de Wilcoxon foi efetuado para as nove variáveis
limnológicas analisadas (temperatura, condutividade, turbidez, pH, oxigênio
dissolvido, fósforo total, nitrogênio amoniacal, nitrato e clorofila a) para comparação
das amostras coletadas nas três diferentes profundidades (superfície, à meia
profundidade e fundo), e também, nos seis pontos de amostragem (B, P1, P2, P3, P4
e P5).
7.7.1.1. Análise das Características Limnológicas entre as Diferentes Profundidades
Com a aplicação deste teste não paramétrico verificou-se que no ponto P1
existe diferença significativa entre as concentrações de oxigênio dissolvido
(P1SxP1F, α=0,10) obtidas à superfície e no fundo do lago. Tal fato pode ser
atribuído ao resultado de processos oxidativos no hipolímnio, devido o grande aporte
de matéria orgânica representado principalmente pelo esgoto doméstico oriundo da
ETE de Pereira Barreto.
Neste mesmo local, as amostras trazem evidência de que as concentrações de
nitrato (P1SxP1M, α=0,05) à superfície e à meia profundidade são diferentes, como
também, as concentrações de fósforo total (P1MxP1F, α=0,10) à meia profundidade
e fundo. O efluente final tratado é lançado no corpo receptor através de um emissário
no fundo do reservatório neste ponto P1, é possível que devido a isso, os teores de
nutrientes registrados na sua parte inferior tenham sido um pouco mais elevados que
os da superfície.
Resultados
89
7.7.1.2. Análise das Características Limnológicas entre os Diferentes Pontos
Amostrais
O teste de Wilcoxon para dados pareados apontou a existência de diferença
significativa dos resultados de temperatura (P1xP2, α=0,10; P1xP3, α=0,01) e
turbidez (P1xP2, α=0,01; P1xP3, α=0,10) do ponto P1 em relação aos pontos P2 e
P3. No ponto de lançamento (P1), a água apresenta valores de temperatura
ligeiramente superiores aos demais locais de coleta (P2 e P3), devido à influência dos
esgotos, cuja temperatura de emissão está em torno dos 33 º C. Neste mesmo ponto, a
turbidez da água se apresenta mais elevada em relação aos outros dois pontos, devido
aos sólidos em suspensão introduzidos pelo esgoto.
As concentrações de amônia (P1xP3, α=0,01; P1xP4, α=0,01) e clorofila a
(P1xP3, α=0,02; P1xP4, α=0,01) revelaram ser significativas entre os pontos P1 e P3,
como também, entre os pontos P1 e P4. No ponto de mistura, as concentrações de
amônia e clorofila a foram mais elevadas que nos pontos P3 e P4. Este fato está
associado aos altos teores também obtidos dessas características no efluente final.
A análise estatística para a variável pH (P1xP2, α=0,01; P1xP3, α=0,10;
P1xP4, α=0,01) indicou diferença significativa do ponto P1 em relação aos pontos
P2, P3 e P4. No ponto de lançamento, os valores de pH foram ligeiramente menores
que os obtidos nos Pontos P2, P3 e P4. Isto pode ter ocorrido devido à oxidação
biológica da amônia a nitrato.
O teste estatístico registrou que existe diferença significativa dos valores de
turbidez (BxP2, α=0,01; BxP3, α=0,10) do ponto B em relação aos pontos P2 e P3.
Verificou-se também que as concentrações de clorofila a
(BxP1, α=0,01; BxP2,
α=0,01; BxP4, α=0,05) do ponto B em relação aos pontos P1, P2 e P4 são diferentes.
Resultados
90
À montante do lançamento dos despejos (Ponto B) os valores de turbidez da água
foram ligeiramente mais elevados que nos pontos P2 e P3. Tal fato pode ter sido
causado pelo aporte contínuo de materiais particulados em suspensão, provenientes
da erosão das margens do entorno do reservatório, principalmente na estação
chuvosa. A erosão pode decorrer do mau uso do solo, em que se impede a fixação da
vegetação. Quanto à clorofila a, as concentrações determinadas no ponto B foram um
pouco mais baixas quando comparadas aos Pontos P1, P2 e P4. Isto pode estar
relacionado com o aumento da turbidez neste local de coleta que dificulta a
penetração da luz no corpo d’água, tornado assim, rara a presença de algas.
A Tabela 13 apresenta um resumo dos resultados obtidos com o teste de
Wilcoxon.
Resultados
91
Tabela 13- Resultados do teste de Wilcoxon para dados pareados, referente à análise
das variáveis limnológicas entre as três diferentes profundidades e entre os seis
pontos de coleta.
Parâmetros Pontos de
coleta
Nível de
significância
Números
de pares
Estatística
de Teste, T
Valor
Crítico
de T
Decisão
Temperatura P1xP2 0,10 15 27,0 30 Rejeita-se Ho
P1xP3 0,01 15 13,5 16 Rejeita-se Ho
BxP2 0,01 11 0,0 5 Rejeita-se Ho
Turbidez BxP3 0,10 14 26,0 26 Rejeita-se Ho
P1xP2 0,01 15 8,0 16 Rejeita-se Ho
P1xP3 0,10 17 37,0 41 Rejeita-se Ho
P1xP2 0,01 18 9,0 28 Rejeita-se Ho
pH P1xP3 0,10 18 9,5 28 Rejeita-se Ho
P1xP4 0,01 18 6,0 28 Rejeita-se Ho
Oxigênio
Dissolvido
P1SxP1F 0,10 5 1,0 1 Rejeita-se Ho
Fósforo total P1MxP1F 0,10 5 1,0 1 Rejeita-se Ho
Nitrogênio P1xP3 0,01 15 12,0 16 Rejeita-se Ho
amoniacal P1xP4 0,01 15 7,0 16 Rejeita-se Ho
Nitrato P1SxP1M 0,05 6 0,0 1 Rejeita-se Ho
BxP1 0,01 14 12,5 13 Rejeita-se Ho
Clorofila a BxP2 0,01 14 10,5 13 Rejeita-se Ho
BxP4 0,05 13 14,0 17 Rejeita-se Ho
P1xP3 0,02 18 29,5 40 Rejeita-se Ho
P1xP4 0,01 15 14,0 16 Rejeita-se Ho
Resultados
92
7.7.2. Análise Estatística Multivariada
7.7.2.1. Análise de Componentes Principais- ACP
Por uma análise de componentes principais preliminar, foi possível
determinar as variáveis que se mostraram relevantes (com maior peso “loadings”) na
distribuição dos dados. Seus valores de correlação (correlação entre as componentes
principais e as variáveis) estão apresentados na Tabela 14.
Tabela 14- Resultados da análise de componentes principais preliminar.
Variáveis
analisadas
Componente
1
Componente
2
Componente
3
Componente
4
Temperatura 0,220324 - 0,845891 0,129299 - 0,294899
Condutividade 0,969566 0,166753 - 0,041531 - 0,011519
Turbidez 0,899041 - 0,006799 - 0,130745 - 0,017759
pH 0,506518 - 0,205020 0,607100 - 0,368816
O. D. - 0,098884 0,593402 0,744760 - 0,009311
Fósforo Total 0,884272 0,116968 - 0,007885 - 0,160879
N-amoniacal 0,921033 0,184636 - 0,012248 0,049482
N-Nitrato - 0,308195 0,436376 - 0,420971 - 0,730054
Clorofila a 0,879314 0,061786 - 0,245675 0,170231
Variância
explicada
4,561629 1,379557
1,196560 0,813813
Porcentagem
da variância
explicada
50,6848
15,3284
13,2951
9,0424
Nota:
- Valores em vermelho, coeficiente de correlação acima de 0,7000.
Resultados
93
As variáveis com maior peso se encontram na combinação linear dos
componentes 1 e 2. Cabe mencionar que as variáveis originais com maior peso na
combinação linear dos primeiros componentes principais são as mais importantes do
ponto de vista estatístico (NETO e MOITA, 1997).
A porcentagem total explicada pelos dois componentes foi de 66,012%.
A primeira componente é composta pela condutividade, turbidez, fósforo
total, amônia e clorofila a
(todas com cargas superiores a 0,700). A segunda
componente é composta pela temperatura com carga negativa.
Variáveis que apresentaram baixos valores de correlação, como é o caso do
pH (todas as cargas inferiores a 0,700), não precisam ser consideradas na análise dos
resultados das duas primeiras componentes principais.
A figura 42, mostra a distribuição dos pontos das variáveis originais
escolhidas (componentes 1 e 2). Note que as variáveis com maiores pesos na
componente principal 1, estão agrupadas juntas no lado direito do gráfico. O ponto
representando a temperatura está sozinho, com valor negativo na componente
principal 2.
Resultados
94
Figura 42- Distribuição dos pontos das variáveis originais escolhidas (componentes 1
e 2).
A seguir são apresentados os resultados das análises de componentes
principais utilizando os locais de amostragem, as profundidades de coleta e os
períodos de amostragem como variáveis a serem discriminadas.
• Características Limnológicas- Locais de Amostragem: Reservatório- Local 0
(Ponto B); Local 1 (P1); Local 2 (P2); Local 3 (P3) e Local 4 (P4); ETE-Pereira
Barreto- Local 5 (P5).
A análise de componentes principais realizada com as variáveis físicas,
químicas e hidrobiológicas, utilizando os locais de amostragem como variável a ser
discriminada, revelou claramente haver diferença entre os pontos amostrais da região
de estudo no reservatório e o ponto de coleta do esgoto.
Fator 1
F
at
or
2
Componentes Principais
Resultados
95
Na figura 43, se indica a distribuição dos pontos amostrados a partir da
análise de componentes principais para o período de Out./04 a Ago./05.
Figura 43- Ordenação dos pontos de amostragem para o período de estudo, pela
análise de componentes principais para as variáveis limnológicas, segundo os fatores
1 e 2.
Os dois eixos explicam conjuntamente 66,012% da variabilidade dos
agrupamentos, sendo que o eixo das abscissas é responsável pela explicação de
50,684% e o eixo das ordenadas de 15,328%.
Como se pode observar na figura 43, o fator 1 (eixo das abscissas), separou os
locais de coleta em 2 grupos, um correspondente ao local 5 e outro representando os
demais pontos de coleta, que correspondem aos locais 0, 1, 2, 3 e 4.
Local = 0
Local = 1
Local = 2
Local = 3
Local = 4
Local = 5
Outros
Fator 1
F
a
t
o
r
2
Resultados
96
Analisando a tabela 15, onde se encontram os valores das variáveis
analisadas, tem-se que no fator 1, responsável pela explicação de 50,684% do
agrupamento, as variáveis que melhor explicam a separação entre o ponto P5 e os
outros pontos de coleta são: condutividade, turbidez, fósforo total, nitrogênio
amoniacal e clorofila a, evidenciando que a distinção entre os grupos formados na
análise é explicada por uma amostra ser de efluente final tratado (com valores altos
destas variáveis) e as outras de água à montante e jusante do lançamento.
No eixo das ordenadas, fator 2, o segundo fator principal apresentou
percentual de 15,328%, sendo composto apenas pelos dados de temperatura, com
carga negativa de (-0,845). Segundo este eixo, os locais de amostragem no
reservatório não apresentaram um padrão de distribuição bem definido em relação a
esse fator. Tal fato indica que praticamente não houve variação nos valores de
temperatura da água entre os pontos de amostragem do local 5 e aqueles dos locais 0
a 4 durante o período de estudo.
Resultados
97
Tabela 15- Correlação (coeficiente de correlação > 0,7000) das variáveis analisadas
com os fatores principais 1 e 2, e variância explicada, no período de Out./04 a
Ago./05.
Variáveis Fator 1 Fator 2
Temperatura - 0,845
Condutividade 0.969
Turbidez 0,899
Fósforo Total 0,884
Nitrogênio Amonical 0,921
Clorofila a 0,879
% da variância explicada
% total da variância
explicada
50,684
66,012
15,328
• Características Limnológicas- Locais de Amostragem: Reservatório- Local 0
(Ponto B); Local 1 (P1); Local 2 (P2); Local 3 (P3) e Local 4 (P4).
Os dados do local 5 foram retirados da análise para verificarmos se existe
padrões ou diferenças entre os locais 0 a 4. A figura 44, mostra a distribuição dos
pontos de coleta no reservatório a partir da análise de componentes principais, para o
período de estudo.
Resultados
98
Figura 44- Ordenação dos pontos de amostragem no reservatório para o período de
estudo, pela análise de componentes principais para as variáveis limnológicas,
segundo os fatores 1 e 2.
Neste gráfico observa-se claramente que os pontos de amostragem no
reservatório apresentaram-se dispersos e não mostraram tendência de ordenação em
relação aos fatores 1 e 2.
A tabela 16 mostra as variáveis utilizadas na presente análise, juntamente
com seus coeficientes de correlação.
Fator 1
F
a
t
o
r
2
Local = 0
Local = 1
Local = 2
Local = 3
Local = 4
Outros
Resultados
99
Tabela 16- Correlação (coeficiente de correlação > 0,7000) das variáveis analisadas
com os fatores principais 1 e 2, e variância explicada, no período de Out./04 a
Ago./05.
Variáveis Fator 1 Fator 2
Temperatura -0,700
Oxigênio dissolvido 0,854
nitrato -0,831
Clorofila a 0,777
% da variância explicada
% total da variância
explicada
26,305
48,426
22,121
As variáveis que melhor explicaram o primeiro fator com 26,305% foram
compostas pelo nitrato (-0,831) e clorofila a (0,777). O segundo fator principal
apresentou um percentual de explicação de 22,121%, sendo composto pelos dados de
temperatura (-0,700) e oxigênio dissolvido (0,854). A percentagem total explicada
pelos dois fatores foi de 48,426%.
• Características Limnológicas- Profundidades de Coleta: prof=1 (superfície),
prof=2 (meia profundidade), e prof=3 (fundo).
A análise de componentes principais para as nove variáveis analisadas sobre
as profundidades de coleta foi realizada, e foram mantidas as duas primeiras
componentes que correspondem a 48,426% da variância total.
A primeira componente mantém 26,305% da informação contida nos dados e
foi composta pelo nitrato e clorofila a. A segunda componente analisada apresenta
Resultados
100
percentual de explicação de 22,121%, correspondendo à temperatura e oxigênio
dissolvido.
Na figura 45 está apresentada à distribuição das três diferentes profundidades
de coleta em função dos fatores.
Figura 45- Ordenação das três diferentes profundidades de coleta, pela análise de
componentes principais para as variáveis limnológicas, segundo os fatores 1 e 2.
Pode-se verificar que as três diferentes profundidades de coleta (superfície,
meia profundidade e fundo) não apresentaram um padrão de ordenação bem definido
em relação a essas componentes.
Fator 1
F
a
t
o
r
2
Prof = 1
Prof = 2
Prof = 3
Outros
Resultados
101
• Características Limnológicas- Meses de Coleta: Mês=2 (Fev./05), Mês=4
(Abr./05), Mês=6 (Jun./05), Mês=8 (Ago./05), Mês=10 (Out./04) e Mês=12
(Dez./04).
A análise de componentes principais para as características limnológicas
analisadas sobre os meses de coleta foi realizada, e foram mantidos os fatores 1
(nitrato e clorofila a) e 2 (temperatura e oxigênio dissolvido).
A ordenação dos meses de coleta segundo as variáveis analisadas está
apresentada na figura 46.
Figura 46- Ordenação dos meses de coleta, pela análise de componentes principais
para as variáveis limnológicas, segundo os fatores 1 e 2.
Fator 1
F
a
t
o
r
2
Mês = 2
Mês = 4
Mês = 6
Mês = 8
Mês = 10
Mês = 12
Outros
Resultados
102
Em relação ao fator 1, destacaram-se os meses 10 (Out./04) e 12 (Dez./04)
que se apresentaram próximos entre si, e se associaram positivamente com a clorofila
a.
O mês 8 (Ago./05) associou-se negativamente ao fator 1, indicando que suas
amostras possuem altos valores de nitrato e baixos valores de clorofila a.
Os meses de coleta 2 (Fev./05) e 4 (Abr./05), ordenaram-se próximos entre si,
com seus escores negativos no fator 2. Com o fator 2 [-0,700 (T) + 0,854 (O
2
dis.)],
estas amostras têm temperaturas relativamente altas e valores de oxigênio dissolvido
relativamente baixos. No outro lado, as amostras dos meses 8 e 10, têm temperaturas
mais baixas e teores de oxigênio dissolvidos mais altos.
Já o mês 6 (Jun./05) mostrou uma associação negativa, embora próximo à
origem, ao fator 2.
7.7.2.2. Análise de Agrupamento
A análise de agrupamento do tipo cluster para as características limnológicas
nos meses de coleta está apresentada na figura 47.
Resultados
103
Figura 47- Análise de agrupamento dos meses de amostragem.
Foi possível verificar a existência de cinco agrupamentos dos meses de
amostragem.
O agrupamento I foi formado pelos meses 10 e 12 (Out./04 e Dez./04). Os
meses 2 e 4 (Fev./05 e Abr./05) formaram o grupo II. O agrupamento III foi formado
pelo mês 8 (Ago./05). O mês 6 (Jun./05) formou o grupo IV. O agrupamento V
apresentou os meses 4 e 10 (Abr./05 e Out./04).
Pode-se observar que o agrupamento dos meses amostrados obtidos nessa
aplicação está coerente com o resultado da análise de componentes principais.
I
II
III
IV
V
Discussão
104
8. DISCUSSÃO
8.1. PARÂMETROS FÍSICOS, QUÍMICOS E HIDROBIOLÓGICOS DA
ÁGUA DA REGIÃO DE LANÇAMENTO DOS ESGOTOS DA ETE-
PEREIRA BARRETO
A temperatura do ar é uma variável controlada em diversos estudos
ambientais.
Os valores de temperatura do ar registrados durante a pesquisa, mantiveram
uma tendência sazonal, com os maiores valores compreendidos nos meses de verão e
os menores associados aos meses de inverno. Tal comportamento também foi
observado por MINILLO (2005), durante estudos realizados no reservatório de Três
Irmãos.
A temperatura da água é um parâmetro importante a ser considerado nos
estudos limnológicos, pois influencia processos biológicos, reações químicas e
bioquímicas nos ecossistemas aquáticos (ESTEVES, 1988). O mesmo autor
menciona que esta característica pode causar alterações na estrutura física da coluna
d’água, promovendo a circulação ou a estratificação da água, alterando assim, a
disponibilidade dos nutrientes.
A temperatura influi em uma série de parâmetros físico-químicos. Em geral, à
medida que a temperatura aumenta, de 0 a 30 ºC, a viscosidade, tensão superficial,
compressibilidade, calor específico, constante de ionização e calor latente de
Discussão
105
vaporização diminuem, enquanto a condutividade térmica e a pressão de vapor
aumentam as solubilidades com a elevação da temperatura. Segundo BRANCO
(1991), a maior parte dos organismos (grupos termófilos, mesófilos, psicrófilos e
psicrotróficos) possui faixas de temperatura ótimas para a sua reprodução.
A variação da temperatura da água no reservatório de Três Irmãos revelou um
padrão sazonal, com temperaturas mais elevadas no período chuvoso e quente e
menos elevadas no período frio e seco. Os valores de temperatura da água seguiram
as oscilações naturais da temperatura do ar, conforme seus aspectos de sazonalidade.
É importante destacar que em decorrência do elevadíssimo calor específico da água,
os ambientes aquáticos apresentam quase sempre amplitudes térmicas inferiores
àquelas obtidas na atmosfera.
Em relação aos perfis de temperatura, evidenciou-se a ocorrência de
estratificação térmica, com termoclinas pouco acentuadas, nos pontos de coleta nos
meses de Dezembro/2004 (primavera), Fevereiro/2005 (verão) e Agosto/2005
(inverno). ESTEVES (1998) menciona que em lagos de regiões tropicais, é comum a
ocorrência de estratificação durante a primavera e verão.
As oscilações verticais (diferenças entre superfície e fundo) atingiram os
maiores valores em Agosto/2005 nos Pontos 4 (3,0 ºC; profundidade de 5,7 m) e 2
(2,0 ºC; profundidade de 4,0 m). Segundo PAYNE (1986), oscilações verticais com
apenas 0,5 ºC, são suficientes para que se estabeleça estratificação térmica em
ecossistemas aquáticos tropicais.
Nos meses de Outubro/2004 (primavera), Abril/2005 (outono) e Junho/2005
(outono), as variações de temperatura entre superfície e fundo foram mínimas,
verificou-se uma maior homogeneização da coluna d’água, e rompimento da
Discussão
106
termoclina na maioria dos pontos amostrados. MATSUMURA-TUNDISI et al.
(1981) também observaram tal característica no reservatório de Três Irmãos.
Além da temperatura, a profundidade é um outro fator importante nos
processos de estratificação e desestratificação em lagos. No presente estudo observa-
se a ocorrência de estratificação fraca nos Pontos B e 4, nos períodos de inverno e
verão, respectivamente, com o estabelecimento da termoclina na profundidade de 7,0
m. Segundo BRANCO (1986), lagos rasos, com menos de 7 a 8 metros de
profundidade, não são estratificados.
A maioria dos reservatórios do estado de São Paulo são polimíticos, isto é,
rasos e com grande extensão de área inundada, o que favorece a ação dos ventos,
promovendo a mistura das massas de água e tornando-os homogêneos termicamente.
Isto indica como o comportamento funcional desses reservatórios varia numa escala
muito pequena de tempo. Portanto, é difícil estabelecer um padrão distinto de
distribuição da variável temperatura no sentido vertical desses reservatórios.
O oxigênio dissolvido (OD) é um parâmetro de extrema relevância na
dinâmica e na caracterização de ecossistemas aquáticos. As principais fontes de
oxigênio são a atmosfera e a fotossíntese. Este elemento é essencial no metabolismo
dos microrganismos aeróbios que habitam as águas naturais. Durante a estabilização
da matéria orgânica, as bactérias fazem uso do oxigênio nos seus processos
respiratórios, podendo vir a causar uma redução da sua concentração do meio. Nas
águas naturais, o oxigênio é indispensável também para outros seres vivos,
especialmente os peixes, onde a maioria das espécies não resiste a concentrações
inferiores a 4,0 mg/L. A concentração de OD é também essencial para a manutenção
Discussão
107
de processos de autodepuração (XAVIER, 1979) em sistemas aquáticos naturais e
estações de tratamento de esgotos. Através de medição do teor de oxigênio
dissolvido, os efeitos de resíduos oxidáveis sobre águas receptoras e a eficiência do
tratamento dos esgotos, durante a oxidação bioquímica, podem ser avaliados.
Na região de estudo, as concentrações de oxigênio dissolvido oscilaram de
4,0 mg/L (Ponto B, fundo, Fevereiro/2005) a 8,60 mg/L (Ponto 1, superfície,
Agosto/2005), sendo quase sempre registradas concentrações mais elevadas na
superfície, onde ocorre a atividade fotossintética das algas, com conseqüente
liberação de oxigênio. A média de OD foi de 7,42 mg/L na superfície e de 6,63 mg/L
no fundo.
Observa-se também que os maiores teores de OD foram encontrados no
período de inverno. O perfil deste gás na coluna d’água foi mais homogêneo, com
ampla oxigenação nesse período, quando comparado com o período de verão, o que
pode estar associado à influência da temperatura na dissolução de gases na água (lei
de Henry), sendo maior a dissolução quanto menor for a temperatura da água. LEITE
(2002), em estudos realizados no reservatório de Salto Grande, também verificou
valores de OD acima de 7,0 mg/L, em Agosto de 2000.
Observou-se durante esse estudo um padrão de estratificação dos valores de
oxigênio na coluna d’água, praticamente em todos os pontos de coleta. Os perfis de
estratificação do oxigênio dissolvido foram mais acentuados nos meses de
Dezembro/2004, Fevereiro e Abril/2005. Deve ser ressaltado que os meses de
Dezembro/2004 e Fevereiro/2005 apresentaram estratificação química acompanhada
de estratificação térmica. Já o mês de Abril/2005 apresentou desestratificação
térmica e estratificação química. Segundo ESTEVES (1998), em lagos de regiões
Discussão
108
tropicais, observa-se com freqüência estratificação química independentemente de
estratificação térmica.
A influência do pH sobre os ecossistemas aquáticos dá-se diretamente devido
a seus efeitos sobre a fisiologia das diversas espécies. Os organismos aquáticos estão
geralmente adaptados a condições de neutralidade; no entanto, alterações bruscas do
pH de uma água podem acarretar o desaparecimento dos seres presentes na mesma
(BRANCO, 1962).
O potencial hidrogeniônico pode exercer efeitos sobre a solubilidade de
nutrientes, como também, sofrer variações em função dos processos fotossintéticos,
respiratórios e de decomposição (ESTEVES, 1988). O processo de decomposição e
respiração interferem sobre o pH do meio, via de regra abaixando-o. Isto ocorre
devido a liberação de CO
2
que ao reagir com a molécula da água, resulta na formação
do ácido carbônico e íons de hidrogênio. Portanto, pH baixo sugere pouco consumo
de CO
2
pelos organismos heterotróficos.
Na região de estudo do reservatório de Três Irmãos, os valores de pH
oscilaram de 6,60 (estação seca) a 8,54 (estação chuvosa), caracterizando a
ocorrência de águas tipicamente alcalinas. A grande maioria dos corpos d’água tem
pH variando entre 6 e 8. O pH foi um pouco maior durante os meses de chuva. Este
fato pode estar associado ao processo fotossintético de macrófitas aquáticas e algas.
Situação semelhante foi também verificada por MINILLO (2005), em alguns dos
reservatórios do rio Tietê.
Nesse estudo, o pH não apresentou um padrão sazonal definido, como foi
também observado por LUZIA (2004) e MINILLO (2005).
Discussão
109
“A condutividade elétrica constitui uma das variáveis mais importantes em
Limnologia, visto que pode fornecer importantes informações tanto sobre o
metabolismo do ecossistema aquático, como sobre fenômenos importantes que
ocorram na sua bacia de drenagem” (ESTEVES, 1998). Segundo o mesmo autor, este
parâmetro pode ser utilizado para indicar a presença de sais dissolvidos na água,
processo de decomposição de matéria orgânica, processo de eutrofização em corpos
d’ água, além de ajudar a detectar fontes poluidoras nos ecossistemas aquáticos.
Durante o período de estudo, a variável condutividade não apresentou
variação sazonal definida, com baixos e altos teores registrados durante a estação
seca. Isto indica como o comportamento funcional do reservatório de Três Irmãos
varia numa escala muito pequena de tempo, devido a fatores como climatológicos
(vento, precipitação), sistemas operacionais da barragem, entre outros que
influenciam no funcionamento dos processos ecológicos. LUZIA (2004) constatou
situação semelhante nos reservatórios do Médio e Baixo Tietê.
Os valores de condutividade encontrados nesse estudo variaram de 126,30 a
181,40 µS/cm. De acordo com MARGALEF (1986), as águas naturais, em geral,
apresentam condutividade até 100 µS/cm.
LUZIA (2004) e MINILLO (2005), estudaram o reservatório de Três Irmãos
e registraram valores de 105,0 a 108,0 µS/cm e 105,0 a 138,0 µS/cm,
respectivamente. Verifica-se que os teores de condutividade obtidos foram mais
elevados quando comparados aos trabalhos citados. Uma possível explicação para
esta condição pode estar relacionada ao despejo de esgoto doméstico tratado da
cidade de Pereira Barreto nesta região do reservatório.
Discussão
110
A turbidez da água é a medida de sua capacidade em dispersar a radiação. A
presença da turbidez nas águas naturais provoca a redução de intensidade dos raios
luminosos que penetram no corpo d’água, influindo decisivamente nas características
do ecossistema presente. Os principais responsáveis pela turbidez da água são as
partículas suspensas, tais como partículas inorgânicas (areia, silte, argila) e de
detritos orgânicos, algas e bactérias, plâncton em geral, entre outras. As partículas
quando sedimentadas, formam bancos de lodo onde a digestão anaeróbia leva a
formação de gases metano e gás carbônico, além do nitrogênio gasoso e gás
sulfídrico. “O movimento ascencional das bolhas de gás ocasiona o arraste de
partículas orgânicas não totalmente degradadas, aumentando a demanda de oxigênio
na massa líquida (demanda bentônica)” (PIVELI e KATO, 2005).
Alta turbidez reduz a fotossíntese de vegetação enraizada submersa e algas.
Esse desenvolvimento reduzido de plantas pode, por sua vez, suprimir a
produtividade de peixes. Logo, a turbidez pode influenciar nas comunidades
biológicas aquáticas. Além disso, afeta adversamente os usos doméstico, industrial e
recreacional de uma água (BRANCO, 1991).
No reservatório de Três Irmãos os valores de turbidez variaram de 1,0 UNT
(Pontos B e 2, superfície, Abril/2005) a 22,0 UNT (Ponto 4, fundo, Fevereiro/2005).
Observa-se que existe o predomínio de teores mais elevados de turbidez nas coletas
de fundo, em decorrência da sedimentação das partículas suspensas e/ou dissolvidas
na água. A média dos teores nas amostragens de superfície foi de 2,1 unidades,
contra 2,8 unidades nas amostras de fundo.
Observa-se ainda a ocorrência de variação sazonal dos valores de turbidez,
com valores mais elevados registrados no período chuvoso (média outubro a março:
Discussão
111
3,2 UNT), em comparação com a época seca (média abril a setembro: 1,5 UNT).
Segundo PAYNE (1986), em estações chuvosas, o aumento da turbidez é causado
pelo aporte contínuo de materiais particulados em suspensão, advindos de
escoamentos superficiais de água do entorno do reservatório.
Todos os valores situaram-se bastante abaixo do limite da classe 2 (100
UNT), conforme Resolução CONAMA 357/2005.
O fósforo constitui-se em um dos principais nutrientes para os processos
biológicos, ou seja, é um dos chamados macronutrientes, por ser exigido também em
grandes quantidades pelas células. Existe nos corpos de água na forma dissolvida e
particulada. Geralmente é caracterizado como um nutriente crítico e determinante no
grau de eutrofização de ecossistemas aquáticos. As fontes naturais de fósforo são
principalmente as rochas (intemperismo) e a decomposição de matéria orgânica.
Águas residuárias domésticas (particularmente contendo detergentes), efluentes
industriais e fertilizantes (escoamento superficial), contribuem para a elevação dos
teores de fósforo nas águas superficiais.
As concentrações de fósforo total no reservatório de Três Irmãos situaram-se
na faixa de < LD mg/L (Ponto B, à meia profundidade e fundo, Abril/2005) a 1,260
mg/L (Ponto 4, à meia profundidade, Outubro/2004).
Observou-se que as maiores concentrações coincidiram com o período de
chuvas na região, o que pode ser um reflexo direto da intensificação do aporte de
materiais alóctones, constituída principalmente por resíduos domésticos
(proximidade com a ETE de Pereira Barreto) que chegam e são retidos no ambiente.
Um outro fator que pode ter contribuído, são as atividades agropecuárias existentes
Discussão
112
no entorno da região de estudo e no qual não há vegetação ciliar, ocorrendo, assim, a
entrada mais intensa desse nutriente por meio de lixiviação do solo desprotegido.
Estudos anteriores realizados no reservatório de Três Irmãos por FRACÁCIO
(2001) (0,017 a 0,0391 mg/L), LUZIA (2004) (0,00367 a 0,02129 mg/L) e
MINILLO (2005) (0,02079 a 0,04687 mg/L) apresentaram concentrações de fósforo
total abaixo das observadas no presente trabalho.
Observou-se diferença de valores entre superfície (média = 0,03907 mg/L) e
fundo (média = 0,084206 mg/L), com a obtenção de maiores valores na coleta de
fundo em época de estratificação da massa líquida. ESTEVES (1998) menciona que
em ecossistemas tropicais é comum um aumento acentuado do conteúdo de fósforo
no hipolímnio, especialmente nas fases de estratificação térmica, independentemente
do nível de produção fitoplanctônica. Durante os períodos de circulação, a
distribuição vertical do fósforo é mais uniforme.
Verificou-se que os teores registrados foram freqüentemente superiores ao
limite estabelecido para a classe 2 (0,030 mg/L) podendo ser considerados como
elevados.
Os compostos de nitrogênio são nutrientes para processos biológicos. São
tidos como macronutrientes, pois após o carbono, o nitrogênio é o elemento exigido
em maior quantidade pelas células vivas. É também indispensável para o crescimento
de algas e, quando em elevadas concentrações em lagos e represas, pode conduzir a
um crescimento exagerado desses organismos (eutrofização). No meio aquático, o
nitrogênio pode ser encontrado nas formas reduzidas (nitrogênio orgânico e
amoniacal) e oxidadas (nitrito e nitrato). Em um corpo d’água, a determinação da
Discussão
113
forma predominante do nitrogênio pode fornecer informações sobre o estágio da
poluição (poluição recente está associada ao nitrogênio na forma orgânica ou de
amônia, enquanto uma poluição mais remota está associada ao nitrogênio na forma
de nitrato).
O nitrogênio amoniacal é uma substância tóxica não persistente e não
cumulativa e, sua concentração, que normalmente é baixa, não causa nenhum dano
fisiológico aos seres humanos e animais (PACKHAM, 1992). Altas concentrações de
amônia podem ter grandes implicações ecológicas, influenciando a dinâmica do
oxigênio dissolvido do meio e a comunidade de peixes (ESTEVES, 1998) (muitas
espécies não suportam concentrações acima de 5mg/L [PIVELI e KATO, 2005]).
Os valores registrados para o nitrogênio amoniacal variaram de 0,112 mg/L
(Pontos 2 e 4, superfície, Junho/2005 e Outubro/2004, respectivamente) a 1,68 mg/L
(Ponto 1, fundo, Fevereiro/2005).
Observou-se uma predominância de concentrações mais elevadas no fundo
quando comparadas com a superfície, em todos os pontos de coleta ao longo do
período em estudo. A média de nitrogênio amoniacal foi de 0,396 mg/L na superfície
e de 0,617 mg/L no fundo. Essas altas concentrações registradas nas coletas de
fundo, são fortes indicativos da contaminação por despejos de esgotos domésticos
provindos da estação de tratamento da cidade de Pereira Barreto, bem como da
decomposição desta matéria orgânica acumulada no sedimento do lago (processo de
amonificação).
Sazonalmente, verificaram-se valores menores nas concentrações de amônio
no período de inverno, em relação aos do verão no local de estudo. As variações
Discussão
114
encontradas entre os períodos podem estar associadas com a produção
fitoplanctônica. Vale ressaltar que foram obtidos altos teores de clorofila a na estação
chuvosa, o que podem estar relacionados às elevadas concentrações de amônio neste
mesmo período. Tundisi et al. (1997) citado por MORETTO (2001), verificou padrão
sazonal similar para o nitrogênio amoniacal nas lagoas Amarela, Ariranha, Aguapé e
Águas Claras do Vale do Rio Doce (Minas Gerais).
O Nitrato é a principal forma de nitrogênio configurado encontrado nas águas
naturais. As fontes naturais de nitrato nas águas superficiais incluem rochas ígneas,
drenagem de solos e resíduos de animais e plantas. Em áreas rurais, o uso de
fertilizantes podem ser uma fonte significativa. Níveis naturais raramente excedem
0,10 mg/L, mas podem ser elevados por efluentes domésticos e industriais
(RODRÍGUEZ, 2001). Concentrações de nitratos superiores a 5 mg/L demonstram
condições sanitárias inadequadas. Os nitratos estimulam o desenvolvimento de
plantas, sendo que os organismos aquáticos, como algas, florescem na presença
destes (BRANCO, 1964).
As concentrações de nitrato encontradas situaram-se na faixa de 0,010 mg/L
(Ponto 4, superfície, Abril/2005) a 1,770 mg/L (Ponto 3, fundo, Fevereiro/2005).
Esses valores mostram-se acima dos valores obtidos por MINILLO (2005) (0,04155
a 0,2276 mg/L) e LUZIA (2004) (0,29979 a 0,35363 mg/L) no mesmo reservatório, o
que podem estar associados à contaminação por águas residuais domésticas
(proximidade com a ETE de Pereira Barreto) e ainda, ao uso de fertilizantes
nitrogenados (escoamento superficial) advindos das atividades agropecuárias
existentes no entorno da região de estudo.
Discussão
115
No período de verão, as concentrações de nitrato foram menores do que
aquelas obtidas no inverno. Este fato pode estar relacionado a maior assimilação de
nitrato no epilímnio pela comunidade fitoplanctônica. Cabe salientar que nessa
mesma época foram registrados os maiores valores de clorofila a na região em
estudo. Outro fator que pode explicar a ocorrência de valores menores de nitrato no
verão está relacionado com o período de estratificação térmica da massa de água nos
meses de Dezembro/2004 e Fevereiro/2005. De acordo com ESTEVES (1998)
estudos realizados em lagos tropicais evidenciaram que durante o período de
estratificação térmica as concentrações de nitrato são mais baixas do que durante o
período de circulação, tanto no epilímnio como no hipolímnio.
No presente trabalho, foram observados valores de nitrato quase sempre mais
elevados no fundo do reservatório quando comparados com a superfície. A média de
nitrato é de 0,619 mg/L na superfície e de 0,707 mg/L no fundo. Os valores foram
mais altos na coleta de fundo, em função do processo de nitrificacão, onde toda a
amônia formada a partir da decomposição de matéria orgânica (amonificação) é
oxidada a nitrato. Este fato é o principal responsável pelo aumento da concentração
de nitrato no hipolímnio. A nitrificação é um processo predominantemente aeróbico
e, como tal, ocorre somente nas regiões onde existe oxigênio disponível, geralmente
na coluna d’água e na superfície do sedimento (ESTEVES, 1998). Barbosa (1981)
citado por ESTEVES (1998) menciona que em lagos tropicais a concentração e a
distribuição de nitrato parecem estar diretamente relacionadas com o grau de
oxigenação da coluna d’água.
É importante destacar que as concentrações obtidas para esta fração oxidada
no presente trabalho, foram bastante inferiores àquelas consideradas tóxicas para as
Discussão
116
comunidades aquáticas e para o uso humano (concentrações acima de 10mg/L, em
lagos). O limite estabelecido pela Resolução CONAMA 357/2005 para a Classe 2, é
de 10 mg/L de nitrato. Os valores de nitrato estiveram por volta de 0,60 mg/L, ou
seja, muito abaixo desse limite.
A clorofila a é uma outra variável importante a ser considerada nos
ecossistemas aquáticos. Destaca-se como pigmento fotossintetizante, devido a sua
importância neste processo, e consiste, aproximadamente, de 1 a 2% do peso seco do
material orgânico em todas as algas planctônicas. Desta forma, permite estimar a
biomassa algal, ou seja, indica de forma adequada o nível de crescimento de algas
(BRANCO, 1991), sendo o parâmetro mais comumente utilizado nos estudos de
eutrofização.
Os resultados obtidos para a clorofila a, demonstraram um padrão temporal,
tendo sido as suas maiores concentrações registradas durante a estação chuvosa. Os
altos valores de clorofila a devem ter sido reflexo principalmente das maiores
concentrações de nutrientes (fósforo total e amônia) que ocorreram neste período,
representando, uma maior produtividade fitoplanctônica, embora esta variável não
tenha sido medida no presente trabalho. Outros fatores também podem ter
influenciado, como as altas precipitações (maior entrada de nutrientes), radiação
incidente, turbulência da água, estratificação da coluna d’água, além dos mecanismos
operacionais dos reservatórios (vazão e tempo de residência da água). Segundo
ESTEVES (1998), em lagos tropicais rasos, ambientes geralmente sujeitos a muita
turbulência, torna-se difícil o reconhecimento dos fatores mais importantes na
determinação das variações temporais. Moura et al. (1977) citado pelo mesmo autor,
Discussão
117
mostraram que no lago Paranoá (represa do Distrito Federal) a radiação e a
precipitação têm pouca influência sobre a variação da biomassa. Ao contrário, os
nutrientes, especialmente nitrato e fosfato têm importante papel.
As concentrações de clorofila a encontradas no presente estudo, variaram de 0
mg/L (período de estiagem) a 38,491 mg/L (período chuvoso). Os valores foram
mais elevados quando comparados àqueles obtidos em estudos anteriores no
reservatório de Três Irmãos (RODRIGUES, 2003; MINILLO, 2005). Observou-se
que a maioria dos teores de clorofila a encontra-se abaixo do limite da Classe 2 (30
µg/L), conforme Resolução CONAMA 357/2005.
8.2. AVALIAÇÃO DO GRAU DE TROFIA DA ÁGUA DA REGIÃO DE
LANÇAMENTO DOS ESGOTOS DA ETE- PEREIRA BARRETO
O Índice do Estado Trófico tem por finalidade classificar os corpos d’água
em diferentes graus de trofia, ou seja, avalia a qualidade da água quanto ao
enriquecimento por nutrientes e seu efeito relacionado ao crescimento excessivo das
algas ou ao aumento da infestação de macrófitas aquáticas. (CETESB, 2004).
O índice utilizado foi o índice clássico introduzido por Carlson e modificado
por TOLEDO et al (1983). Este índice utiliza três avaliações de estado trófico em
função dos valores obtidos para as variáveis: clorofila a, fósforo total e transparência
(disco Secchi).
No presente estudo não foi considerado o cálculo do índice de transparência,
pois os valores de transparência podem ser afetados pela elevada turbidez decorrente
Discussão
118
de material mineral em suspensão e não apenas pela densidade de organismos
planctônicos.
Optou-se por utilizar o Índice de Estado Trófico proposto por Toledo et al.,
em razão da utilização de parâmetros de simples determinação e baixo custo
analítico, como clorofila a, e fósforo total, além de sua melhor representação para
ambientes aquáticos em regiões tropicais.
Os resultados obtidos no presente trabalho revelaram um baixo grau de trofia
nos meses de seca, para a maioria dos pontos de amostragem da área de estudo, com
classificação oligotrófica. Durante os meses chuvosos, observou-se “um status”
mesotrófico e eutrófico. Deve-se salientar que as variáveis selecionadas neste estudo
(fósforo total e clorofila a), quando avaliadas separadamente, não demonstraram
diferenças nas classificações obtidas com àquelas do índice de estado trófico médio.
Os valores do índice de estado trófico com base no fósforo total mostraram
que esta região de estudo do reservatório de Três Irmãos foi mais impactada,
principalmente nos meses de chuva, com “status” ora eutrófico ora mesotrófico,
devido às precipitações que aumentaram a entrada desse nutriente no corpo d’água.
Pode-se inferir que a área de entorno promove interferências na região em razão das
atividades antropogênicas exercidas. Outro fator importante é a sua proximidade com
fontes pontuais de poluição (ETE de Pereira Barreto).
Porém, constatou-se uma melhoria na qualidade trófica da água no período de
inverno comparado ao de verão, com predomínio de condições oligotróficas.
Quanto aos valores nulos determinados para o IET do fósforo, estes foram
decorrentes dos teores obtidos para esse indicador que se encontravam abaixo do
Discussão
119
limite de detecção do método analítico utilizado. É importante frisar que este
elemento estava presente nessas amostras, no entanto, em baixas concentrações.
Os valores encontrados para o índice de estado trófico, baseado na
concentração de clorofila a, foram maiores no período de verão. Os pontos
amostrados enquadraram-se entre mesotróficos e eutróficos, o que pode estar
relacionado ao maior aporte de nutrientes (fósforo total e amônia) nessa época e,
conseqüentemente ao aumento da produtividade fitoplanctônica. TUNDISI et al.
(1988) ao aplicar o Índice de Carlson (1977) para a clorofila a, descreveram todos os
reservatórios do rio Tietê como eutróficos. Já no inverno, observou-se uma melhoria
na qualidade trófica da água no que se refere à clorofila a, permitindo classificar a
região de estudo como oligotrófica.
Estudos anteriores realizados por RODRIGUES (2003), LUZIA (2004) e
MINILLO (2005) no reservatório de Três Irmãos constataram uma alternância do
estado trófico desse ambiente entre mesotrófico e oligotrófico, sendo oligotrófico o
mais comum.
8.3. PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS E BIOLÓGICOS DO EFLUENTE
FINAL DA ETE-PEREIRA BARRETO.
Uma estação de tratamento de efluentes tem por objetivo reduzir a carga de
contaminante ou poluente dos esgotos, a um nível compatível com o corpo receptor,
ou seja, de modo que o efluente final tratado possa ser absorvido, sem provocar a
degradação do meio e riscos à saúde do homem.
Discussão
120
A temperatura é um parâmetro muito utilizado na caracterização de águas
residuárias brutas. Por um lado, o seu aumento favorece a degradação da matéria
orgânica e o aumento das reações metabólicas. Por outro lado, diminui a solubilidade
dos gases dissolvidos na água, em particular do oxigênio, com conseqüências
negativas sobre os sistemas aeróbios (lagoa aeróbia e corpo receptor).
A temperatura das amostras de efluente na saída do sistema oscilou entre 19,0
e 32,5 ºC. Na Resolução 357 do CONAMA, é imposto como padrão de emissão de
efluentes, a temperatura máxima de 40º C, lançados tanto na rede pública coletora de
esgotos como diretamente nas águas naturais. Os valores registrados encontram-se de
acordo com a Resolução CONAMA.
O oxigênio dissolvido é utilizado no controle operacional de estações de
tratamento de águas residuárias e na caracterização de corpos d’água.
Os teores de oxigênio dissolvido obtidos na saída do sistema oscilaram de 3,0
a 10,6 mg/L. A maioria das concentrações está acima do determinado pela Resolução
CONAMA 357/2005 (teor mínimo de 5 mg/L O
2
), exceto para a coleta de inverno
que apresentou uma concentração de 3,0 mg/L. Segundo VON SPERLING (2005) a
concentração de OD de efluentes de lagoas facultativas pode variar ao longo do dia,
sendo mais elevada durante as horas de insolação.
É importante salientar que as altas concentrações de OD registradas na porção
final do tratamento, no próprio ponto da mistura e no percurso estudado indicam uma
boa qualidade da água do corpo receptor para esta característica analisada.
Discussão
121
O pH é uma variável importante utilizada no controle da operação de estações
de tratamento de esgotos (digestão anaeróbia) e na caracterização de corpos d’água.
Constitui-se também em padrão de emissão de esgotos, tanto pela legislação federal
quanto pela estadual. Na legislação do estado de São Paulo, estabelece-se faixa de
pH entre 5 e 9 para o lançamento direto nos corpos receptores (artigo 18 do decreto
8468), mesmos limites impostos pela Resolução 357 do CONAMA. O pH na saída
da lagoa facultativa esteve entre 5,0 e 9,0, exatamente o que preconiza a legislação, e
que também favorece o bom funcionamento do sistema.
A condutividade de uma solução é a capacidade desta em conduzir corrente
elétrica, e é função da concentração de íons presentes, ou seja, quanto maior a
concentração de íons, maior é a condutividade elétrica (ESTEVES 1998). Quanto a
esse parâmetro, o CONAMA não estabelece índices máximos, porém realizou-se a
análise por tratar-se de águas residuárias domésticas. Os valores obtidos são muito
elevados e preocupantes variando de 791,0 a 1023,0 µS/cm.
Embora não seja muito freqüente o emprego da turbidez na caracterização de
esgotos, estes podem provocar elevações na turbidez das águas, reduzindo a
penetração da luz, e conseqüentemente prejudicar a fotossíntese. Os valores
encontrados variaram de 16,4 a 41,0 UNT na saída do tratamento. Esses resultados
apresentam-se bem inferiores ao limite de 100 UNT da Classe 2, conforme o
CONAMA. Incluindo o corpo receptor.
Discussão
122
Considerando que o efluente final deste sistema de tratamento é lançado em
um corpo de água Classe 2 (reservatório de Três Irmãos- antigo córrego Pederneiras),
segundo resolução CONAMA 357/05, as concentrações de fósforo total estiveram
acima do limite estabelecido. Os altos teores observados no efluente final, nas seis
coletas, é condição preocupante visto que este elemento resulta num grande impacto
no corpo receptor (eutrofização). Deve-se ressaltar que as concentrações registradas
estiveram acima do valor permitido não só na saída do sistema como também no
reservatório de Três Irmãos, onde se observou um aumento da biomassa algal neste
corpo d’água, principalmente no período chuvoso.
O nitrogênio amoniacal que representa a fração reduzida do nitrogênio é
também um elemento indispensável ao crescimento de seres vivos que o utilizam,
especialmente as algas (eutrofização). O CONAMA pela resolução 357/2005,
estabeleceu 20 mg/L de amônia para águas de Classe 2. Segundo PIVELI e KATO
(2005), atender a esse padrão de emissão pode ser difícil para sistemas de tratamento
por lagoas de estabilização fotossintéticas ou por processo anaeróbio. Os resultados
demonstram uma concentração acima do valor permitido, principalmente na estação
fria. As elevadas concentrações de nitrogênio amoniacal no inverno podem estar
relacionadas com a menor atividade das algas na lagoa de estabilização facultativa, e
conseqüentemente, menores assimilação de nutrientes.
O nitrogênio na forma de nitrato quando descarregado nas águas naturais em
grandes quantidades, pode provocar o enriquecimento do meio tornando-o mais fértil
e assim, possibilitar o crescimento das algas, o que é chamado de eutrofização.
Discussão
123
O limite máximo de nitrato permitido pela resolução 357/2005 do CONAMA
para águas da Classe 2, é de 10 mg/L. Para esse critério, os valores registrados estão
bem abaixo do limite máximo estabelecido. ROSSIN et al. (1989) ao estudar a
aplicação de nitrato de amônio para controle de odor na rede coletora de Santos e São
Vicente, determinaram também no efluente final, antes da dispersão no oceano,
teores de nitrato bem inferiores ao preconizado pela legislação (0,20 a 0,68 mgNO
3
¯
-
N/L). Os mesmos autores enfatizam que o nitrato de amônio é quase totalmente
consumido nos esgotos e, as concentrações dos residuais de nitrato, mesmo antes da
dispersão final, são insignificantes.
Os resultados de nitrato obtidos, neste estudo, também estão em concordância
com o valor reportado por NAVAL e SANTOS (2000), que encontraram 0,17 mg/L
N-NO
3
-
, durante estudos realizados no sistema de lagoas de estabilização da cidade
de Palmas (TO). Já, FALCO (2005), em um estudo realizado na ETE do município
de Novo Horizonte (SP), registrou concentrações superiores de nitrato no efluente, de
2,0 a 4,3 mg/L N-NO
3
-
, quando comparadas às encontradas no presente trabalho. É
importante ressaltar que as estações de tratamento das cidades de Palmas e Novo
Horizonte são sistemas onde não é lançado nitrato de amônio na rede coletora. Isto
demonstra que as lagoas de estabilização da ETE-Pereira Barreto estão removendo
com uma certa eficiência o nitrato adicionado para a redução de odor.
Entretanto, alguns pesquisadores ainda questionam a aplicação de compostos
nitrogenados em esgotos domésticos, mencionando a necessidade premente de sua
remoção posterior (BELLI FILHO et al., 2005).
Discussão
124
O efluente de lagoas de estabilização se caracteriza por uma elevada
concentração de algas. Numa lagoa de estabilização facultativa ou lagoa de oxidação,
a concentração de algas é mais elevada do que a de bactérias, onde desempenham um
papel importante na oxidação aeróbia da matéria orgânica e redução fotossintética da
lagoa (JORDÃO e PESSOA, 1995).
Os teores de clorofila a na saída do tratamento oscilaram entre 47,045 a
505,192 µg/L. Altos valores de clorofila a
foram observados no período de verão.
Nesta estação, os altos teores de nutrientes registrados e a disponibilidade de
radiação solar, favoreceram amplamente o aumento da biomassa fitoplanctônica.
Entretanto, a maior concentração de clorofila a
foi registrada no mês de inverno,
quando também foi registrada a maior concentração de amônia nos esgotos. Os
valores mais baixos de clorofila a foram os dos meses de Abr. e Jun./2005 (período
de estiagem). Nestes meses foram também determinados os menores valores de
fósforo total.
No campo do tratamento de esgotos, a DBO é um parâmetro importante no
controle da eficiência das estações, tanto de tratamentos biológicos aeróbios e
anaeróbios, bem como físico-químicos (embora de fato ocorra demanda de oxigênio
apenas nos processos aeróbios, a demanda “potencial” pode ser medida à entrada e à
saída de qualquer tipo de tratamento) (PIVELI e KATO, 2005). A DBO retrata de
uma forma indireta, o teor de matéria orgânica nos esgotos ou no corpo d’água,
sendo, portanto, uma indicação do potencial do consumo do oxigênio dissolvido
(VON SPERLING, 2005). Este consumo, por outro lado, não é praticado diretamente
Discussão
125
pelo composto orgânico, mas sim ele é resultado da atividade respiratória de
microrganismos que se alimentam da matéria orgânica. A oxidação completa da
matéria orgânica demora de 21 a 28 dias para esgotos domésticos. Assim,
padronizou-se o teste da DBO em 5 dias, à temperatura de 20 ºC (DBO padrão).
No mês de Abril foi encontrado o maior valor de DBO no efluente. No
período de seca, ocorre à redução do volume de esgoto, pois não tem contribuição de
águas pluviais, ocasionando maior consumo de matéria orgânica e DBO mais
concentrada, já que sua unidade é obtida em mg/L. De maneira contrária, o menor
índice de DBO ocorreu no mês de Dezembro (verão) quando há precipitação
pluviométrica, aumentando a vazão, ocasionando diluição do material orgânico e
conseqüentemente redução da DBO.
Na legislação do Estado de São Paulo, o decreto Estadual nº 8.468, a DBO
5
é
padrão de emissão de esgotos diretamente nos corpos d’água, sendo exigidos uma
DBO
5
máxima de 60 mg/L ou uma eficiência global mínima do processo de
tratamento na remoção de DBO
5
igual a 80 %. A ETE de Pereira Barreto não
apresentou índice satisfatório para essa característica na maior parte das coletas
realizadas. Os valores encontrados foram muito superiores ao limite de 60 mg/L
estipulado pela legislação estadual.
Conclusões
126
9. CONCLUSÕES
Os resultados das campanhas realizadas, analisadas em conjunto, permitem concluir
que:
y A técnica de aplicação de nitrato de amônio, para controlar os odores em rede
coletoras de esgotos sanitários, sob o ponto de vista ambiental, não
apresentou potencial para acarretar impacto negativo no corpo receptor
(reservatório de Três Irmãos).
y Essa região do reservatório de Três Irmãos é um ambiente bem oxigenado,
inclusive nas camadas mais profundas, com baixos teores de turbidez, e pH
levemente alcalino, entretanto, com alta condutividade elétrica, e elevadas
concentrações de nutrientes (fósforo total e amônia), principalmente no
período de verão. Este fato é devido à influência principalmente do esgoto
doméstico que é lançado nesta área.
y As concentrações de nitrato encontradas nas amostras de água foram muito
reduzidas, estão bem abaixo do limite estabelecido pela resolução CONAMA
357/05.
y Os valores de clorofila a encontrados nas amostras de água foram
significativamente mais altos na época de chuvas. Estes altos valores devem
ter sido reflexo principalmente das maiores concentrações de nutrientes
Conclusões
127
encontradas no efluente final neste período. A maioria dos valores obtidos
para esse parâmetro, situou-se abaixo do limite fixado para a Classe 2 (30
µg/L), conforme o CONAMA 357/05.
y Em geral, as concentrações de fósforo total detectadas na água estiveram
acima do limite estabelecido para a classe 2 (0,030 mg/L). Isto foi devido ao
aporte de nutriente (fósforo) advindo principalmente do efluente da ETE-
Pereira Barreto.
y A análise do Índice do Estado Trófico indicou características de sistema
mesotrófico e eutrófico no período de verão, e de oligotrófico no período de
inverno.
y De acordo com o CONAMA 357/05, o efluente final da ETE de Pereira
Barreto esteve fora dos limites especificados para o fósforo total durante todo
o período de estudo. Portanto, a ETE produziu um esgoto efluente do
tratamento potencialmente eutrofizante no que se refere à concentração deste
nutriente, durante o período de amostragem. Esta condição sugere a
necessidade de um pós-tratamento desse efluente final para a remoção de
fósforo total no tratamento de esgotos.
y A DBO, também apresentou valores acima do estipulado pela legislação
estadual vigente (Decreto Estadual nº 8.468). Tal fato, sugere a construção de
Conclusões
128
mais uma lagoa facultativa em série na ETE- Pereira Barreto, fazendo com
que aumente a eficiência de redução da DBO neste sistema de tratamento.
y As concentrações de nitrato obtidas no efluente final situaram-se bastante
abaixo do limite da Classe 2 (10 mg/L), conforme Resolução CONAMA
357/05. Assim sendo, a ETE de Pereira Barreto não produziu um efluente
final potencialmente eutrofizante no que se refere ao teor de nitrato, durante o
período de estudo. Entretanto, com referência ao nitrogênio amoniacal, o
efluente final está em desacordo com o CONAMA, principalmente no
período de inverno, o que sugere a necessidade de um pós-tratamento desse
efluente para a remoção de nitrogênio amoniacal no tratamento de esgotos.
y As concentrações de clorofila a no esgoto efluente foram elevadas no período
estudado. Com base nos resultados obtidos, percebe-se que o efluente final da
ETE contribuiu para uma elevação de clorofila a no corpo hídrico receptor
onde é lançado.
y A análise de componentes principais (ACP) preliminar determinou 2 grupos
de variáveis limnológicas mais importantes na distribuição dos dados obtidos
na ETE de Pereira Barreto e no reservatório de Três Irmãos. O primeiro
grupo composto pela condutividade, turbidez, fósforo total, amônia e
clorofila a, e o segundo, pela temperatura. A ACP aplicada para todos os
locais de amostragem revelou haver diferença entre os pontos amostrados no
reservatório e na estação de tratamento. Isto pode significar que no
Conclusões
129
reservatório os processos resultantes da interação entre os fatores físico-
químicos e biológicos são menos intensos e têm uma influência menor que na
ETE.
y A ACP aplicada ao reservatório mostrou haver apenas padrão sazonal para as
variáveis limnológicas, segundo os fatores 1 (clorofila a e nitrato) e 2
(temperatura e oxigênio dissolvido). Não ocorreu padrão espacial para as
características analisadas, segundo as componentes principais obtidas.
y A análise de agrupamento do tipo cluster confirmou o padrão sazonal obtido
na ACP para as variáveis analisadas.
y O teste de Wilcoxon para dados pareados permitiu concluir que:
o As concentrações de oxigênio dissolvido e nutrientes (fósforo total e
nitrato) obtidas no ponto de lançamento são diferentes entre as
profundidades de coleta.
o A jusante do lançamento houve uma considerável capacidade de
diluição dos despejos domésticos pelo corpo receptor.
o Os resultados obtidos para os parâmetros temperatura, condutividade,
pH, OD e nitrato não apresentaram diferenças significativas entre o
ponto de montante com os de jusante.
Conclusões
130
y A análise multivariada usando a ACP e o agrupamento hierárquico
mostrou-se mais informativa do que a análise univariada usando o Teste
de Wilcoxon.
y Em relação à hipótese formulada, pode-se concluir que não se evidencia
uma associação entre a aplicação de nitrato de amônio no sistema de
coleta e de tratamento de esgotos domésticos do município de Pereira
Barreto e a concentração de nitrogênio-nitrato no corpo receptor.
Referências
131
10. REFERÊNCIAS
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ANEXOS
Anexos
141
Tabela 17- Valores críticos de T para o Teste dos Postos com Sinais de Wilcoxon.
Fonte: TRIOLA, 2005.
Notas:
1. * indica que não é possível obter um valor na região crítica.
2. Rejeite a hipótese nula se a estatística de teste T for menor ou igual ao valor crítico
da tabela. Deixe de rejeitar a hipótese nula se a estatística de teste T for maior que o
valor crítico da tabela.
α
0,005 0,01 0,025 0,05
(uma cauda) (uma cauda) (uma cauda) (uma cauda)
0,01 0,02 0,05 0,10
n (duas caudas) (duas caudas) (duas caudas) (duas caudas)
5 * * * 1
6 * * 1 2
7 * 0 2 4
8 0 2 4 6
9 2 3 6 8
10 3 5 8 11
11 5 7 11 14
12 7 10 14 17
13 10 13 17 21
14 13 16 21 26
15 16 20 25 30
16 19 24 30 36
17 23 28 35 41
18 28 33 40 47
19 32 38 46 54
20 37 43 52 60
21 43 49 59 68
22 49 56 66 75
23 55 62 73 83
24 61 69 81 92
25 68 77 90 101
26 76 85 98 110
27 84 93 107 120
28 92 102 117 130
29 100 111 127 141
30 109 120 137 152
Anexos
142
Tabela 18- Valores de temperatura (ºC) das amostras de água nos cinco pontos de
coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos
de Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
coleta Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 28,0 30,5 27,0 25,0 21,0 5,0 21,0 30,5 26,30 27,0 3,56 0,14
BM 27,0 29,9 28,8 25,1 20,0 5,0 20,0 29,9 26,16 27,0 3,90 0,15
BF 27,0 28,2 28,1 24,8 20,0 5,0 20,0 28,2 25,62 27,0 3,43 0,13
1S 25,7 27,0 30,0 29,0 24,9 20,0 6,0 20,0 30,0 26,10 26,4 3,56 0,14
1M 26,4 27,0 29,1 29,0 25,0 19,0 6,0 19,0 29,1 25,92 26,7 3,73 0,14
1F 25,7 27,0 29,0 29,0 24,9 20,0 6,0 20,0 29,0 25,93 26,4 3,35 0,13
2S 25,2 27,8 30,0 29,9 25,0 21,0 6,0 21,0 30,0 26,48 26,5 3,46 0,13
2M 26,3 27,2 30,0 30,1 25,0 21,0 6,0 21,0 30,1 26,60 26,8 3,41 0,13
2F 25,2 27,2 29,0 30,0 25,0 19,0 6,0 19,0 30,0 25,90 26,2 3,92 0,15
3S 25,3 28,0 30,0 30,0 24,8 21,0 6,0 21,0 30,0 26,52 26,7 3,50 0,13
3M 25,9 27,9 30,2 30,1 25,0 20,0 6,0 20,0 30,2 26,52 26,9 3,83 0,14
3F 25,1 27,9 30,0 30,0 25,0 20,0 6,0 20,0 30,0 26,33 26,5 3,81 0,14
4S 25,3 28,9 30,2 30,5 25,0 21,0 6,0 21,0 30,5 26,82 27,1 3,71 0,14
4M 25,8 28,0 29,9 31,0 25,0 18,0 6,0 18,0 31,0 26,28 26,9 4,66 0,18
4F 25,4 28,0 29,0 30,5 25,0 18,0 6,0 18,0 30,5 25,98 26,7 4,44 0,17
Tabela 19- Valores de condutividade elétrica (µS/cm) das amostras de água nos
cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos
de
Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
coleta Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 155,5 163,7 161,6 139,8 173,4 5,0 139,8 173,4 158,80 161,6 12,42 0,08
BM 165,3 165,5 159,8 143,0 174,2 5,0 143,0 174,2 161,56 165,3 11,59 0,07
BF 155,2 166,3 155,3 144,0 169,4 5,0 144,0 169,4 158,04 155,3 10,12 0,06
1S 157,6 162,9 168,4 158,4 147,5 173,8 6,0 147,5 173,8 161,43 160,7 9,18 0,06
1M 174,0 174,1 161,8 157,1 135,5 178,0 6,0 135,5 178,0 163,42 167,9 15,88 0,10
1F 136,5 178,7 160,5 141,2 140,5 178,5 6,0 136,5 178,7 155,98 150,9 19,40 0,12
2S 150,5 165,5 160,1 151,2 141,0 175,5 6,0 141,0 175,5 157,30 155,7 12,29 0,08
2M 130,8 154,5 165,2 153,3 146,0 175,6 6,0 130,8 175,6 154,23 153,9 15,46 0,10
2F 179,8 148,9 153,2 142,5 149,0 175,4 6,0 142,5 179,8 158,13 151,1 15,52 0,10
3S 149,5 160,0 155,8 128,0 146,0 181,0 6,0 128,0 181,0 153,38 152,7 17,47 0,11
3M 152,4 156,7 152,5 126,3 145,5 181,4 6,0 126,3 181,4 152,47 152,5 17,82 0,12
3F 140,0 159,3 156,7 142,6 148,9 178,2 6,0 140,0 178,2 154,28 152,8 13,95 0,09
4S 135,4 157,1 165,3 158,5 147,0 181,0 6,0 135,4 181,0 157,38 157,8 15,57 0,10
4M 136,0 149,6 162,3 158,3 148,7 170,8 6,0 136,0 170,8 154,28 154,0 12,17 0,08
4F 145,3 156,2 159,2 152,1 146,5 172,0 6,0 145,3 172,0 155,22 154,2 9,82 0,06
Anexos
143
Tabela 20- Valores de turbidez (UNT) das amostras de água nos cinco pontos de
coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos
de Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
coleta Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 3,40 4,50 1,00 1,40 2,00 5,0 1,00 4,50 2,46 2,00 1,46 0,59
BM 1,50 5,50 1,40 1,50 2,80 5,0 1,40 5,50 2,54 1,50 1,75 0,69
BF 2,10 5,80 1,50 1,40 2,40 5,0 1,40 5,80 2,64 2,10 1,81 0,69
1S 2,12 1,80 5,50 1,20 1,40 1,50 6,0 1,20 5,50 2,25 1,65 1,62 0,72
1M 1,05 2,10 4,50 1,30 1,60 1,40 6,0 1,05 4,50 1,99 1,50 1,28 0,64
1F 1,70 2,00 5,60 1,10 1,50 1,70 6,0 1,10 5,60 2,27 1,70 1,66 0,73
2S 2,10 1,70 4,00 1,00 1,40 1,40 6,0 1,00 4,00 1,93 1,55 1,08 0,56
2M 1,30 1,50 3,80 1,10 1,30 1,40 6,0 1,10 3,80 1,73 1,35 1,02 0,59
2F 1,70 1,70 5,00 0,90 1,40 1,30 6,0 0,90 5,00 2,00 1,55 1,50 0,75
3S 1,50 1,50 5,00 1,30 1,30 1,40 6,0 1,30 5,00 2,00 1,45 1,47 0,74
3M 1,00 1,30 5,40 1,20 1,50 1,20 6,0 1,00 5,40 1,93 1,25 1,71 0,88
3F 1,65 1,90 3,00 2,00 1,50 1,60 6,0 1,50 3,00 1,94 1,78 0,55 0,28
4S 1,11 1,60 4,80 1,10 1,20 1,50 6,0 1,10 4,80 1,89 1,35 1,44 0,77
4M 1,35 1,50 3,30 1,00 1,10 1,70 6,0 1,00 3,30 1,66 1,43 0,84 0,51
4F 1,50 1,90 22,00 2,20 1,50 1,80 6,0 1,50 22,00 5,15 1,85 8,26 1,60
Tabela 21- Valores de pH das amostras de água nos cinco pontos de coleta no
reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos
de
Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
coleta Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 7,79 7,93 7,16 7,64 7,52 5,0 7,16 7,93 7,61 7,64 0,29 0,04
BM 7,86 7,93 7,26 7,71 7,45 5,0 7,26 7,93 7,64 7,71 0,28 0,04
BF 7,86 7,84 7,36 7,66 7,46 5,0 7,36 7,86 7,64 7,66 0,22 0,03
1S 7,61 7,60 7,30 7,53 6,60 6,83 6,0 6,60 7,61 7,25 7,42 0,43 0,06
1M 8,35 7,12 7,23 7,65 6,75 7,23 6,0 6,75 8,35 7,39 7,23 0,55 0,07
1F 8,22 7,08 7,53 7,63 6,91 7,35 6,0 6,91 8,22 7,45 7,44 0,46 0,06
2S 8,41 7,42 7,82 7,69 7,13 7,47 6,0 7,13 8,41 7,66 7,58 0,44 0,06
2M 8,31 7,61 7,90 7,68 7,16 7,48 6,0 7,16 8,31 7,69 7,65 0,39 0,05
2F 8,33 7,53 7,80 7,67 7,24 7,53 6,0 7,24 8,33 7,68 7,60 0,37 0,05
3S 8,35 7,33 7,96 7,74 7,62 7,52 6,0 7,33 8,35 7,75 7,68 0,36 0,05
3M 8,54 7,39 7,91 7,79 7,69 7,47 6,0 7,39 8,54 7,80 7,74 0,41 0,05
3F 8,24 7,39 7,76 7,81 7,72 7,52 6,0 7,39 8,24 7,74 7,74 0,29 0,04
4S 8,20 7,38 7,94 7,82 7,67 7,52 6,0 7,38 8,20 7,76 7,75 0,30 0,04
4M 8,42 7,43 7,88 7,86 7,70 7,53 6,0 7,43 8,42 7,80 7,78 0,35 0,04
4F 8,30 7,53 7,77 7,68 7,71 7,56 6,0 7,53 8,30 7,76 7,70 0,28 0,04
Anexos
144
Tabela 22- Concentrações de oxigênio dissolvido (mg/L) das amostras de água nos
cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
de
coleta
Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 6,94 7,80 7,00 7,20 7,60 5,0 6,94 7,80 7,31 7,20 0,38 0,05
BM 6,94 6,60 6,40 7,20 7,40 5,0 6,40 7,40 6,91 6,94 0,41 0,06
BF 6,94 4,00 5,20 7,20 7,80 5,0 4,00 7,80 6,23 6,94 1,58 0,25
1S 7,32 7,40 6,60 7,20 8,60 5,0 6,60 8,60 7,42 7,32 0,73 0,10
1M 6,75 7,60 6,80 7,40 8,20 5,0 6,75 8,20 7,35 7,40 0,60 0,08
1F 5,78 5,40 6,00 7,40 8,20 5,0 5,40 8,20 6,56 6,00 1,19 0,18
2S 7,13 7,20 6,80 7,40 8,00 5,0 6,80 8,00 7,31 7,20 0,44 0,06
2M 7,13 7,60 6,60 7,20 8,20 5,0 6,60 8,20 7,35 7,20 0,60 0,08
2F 6,55 5,60 6,20 7,20 8,40 5,0 5,60 8,40 6,79 6,55 1,07 0,16
3S 7,32 7,20 7,00 7,60 8,20 5,0 7,00 8,20 7,46 7,32 0,47 0,06
3M 6,94 5,60 7,00 7,60 8,20 5,0 5,60 8,20 7,07 7,00 0,97 0,14
3F 7,32 7,00 6,00 7,20 8,20 5,0 6,00 8,20 7,14 7,20 0,79 0,11
4S 7,32 7,60 7,20 7,60 8,20 5,0 7,20 8,20 7,58 7,60 0,39 0,05
4M 5,70 5,80 7,00 7,60 8,20 5,0 5,70 8,20 6,86 7,00 1,10 0,16
4F 5,97 4,60 6,00 7,60 8,00 5,0 4,60 8,00 6,43 6,00 1,38 0,21
Tabela 23- Concentrações de fósforo total (mg/L) das amostras de água nos cinco
pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
de
coleta Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 0,030 0,073 0,001 0,055 0,050 5,0 0,001 0,073 0,042 0,050 0,027 0,66
BM 0,050 0,052 0,000* 0,050 0,001 5,0 0,000 0,052 0,031 0,050 0,027 0,90
BF 0,100 0,025 0,000* 0,055 0,006 5,0 0,000 0,052 0,037 0,025 0,041 1,11
1S 0,040 0,090 0,030 0,001 0,051 0,036 6,0 0,001 0,090 0,041 0,038 0,029 0,70
1M 0,180 0,160 0,050 0,001 0,235 0,028 6,0 0,001 0,235 0,109 0,105 0,095 0,87
1F 0,090 0,125 0,015 0,001 0,055 0,030 6,0 0,001 0,125 0,053 0,043 0,047 0,90
2S 0,035 0,030 0,090 0,003 0,051 0,023 6,0 0,003 0,090 0,039 0,033 0,030 0,77
2M 0,060 0,100 0,055 0,006 0,050 0,026 6,0 0,006 0,100 0,050 0,053 0,032 0,65
2F 0,785 0,075 0,008 0,006 0,060 0,028 6,0 0,006 0,785 0,160 0,044 0,307 1,92
3S 0,035 0,075 0,030 0,003 0,065 0,020 6,0 0,003 0,075 0,038 0,033 0,027 0,72
3M 0,035 0,210 0,025 0,030 0,085 0,024 6,0 0,024 0,210 0,068 0,033 0,073 1,07
3F 0,085 0,450 0,030 0,001 0,060 0,025 6,0 0,001 0,450 0,109 0,045 0,170 1,56
4S 0,040 0,075 0,030 0,001 0,050 0,020 6,0 0,001 0,075 0,036 0,035 0,025 0,71
4M 1,260 0,060 0,030 0,006 0,070 0,025 6,0 0,006 1,260 0,242 0,045 0,499 2,06
4F 0,145 0,055 0,030 0,001 0,071 0,025 6,0 0,001 0,145 0,055 0,043 0,051 0,93
(*) Valores abaixo do limite de detecção (L D) foram incluídos utilizando “zero”
Anexos
145
Tabela 24- Concentrações de nitrogênio amoniacal (mg/L) das amostras de água nos
cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
de
coleta
Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 0,336 0,560 0,392 0,224 0,504 5,0 0,224 0,560 0,403 0,392 0,134 0,33
BM 0,504 0,784 0,336 0,280 1,064 5,0 0,280 1,064 0,594 0,504 0,328 0,55
BF 0,392 1,008 0,336 0,392 0,952 5,0 0,336 1,008 0,616 0,392 0,334 0,54
1S 0,336 0,280 0,560 0,392 0,336 1,344 6,0 0,280 1,344 0,541 0,364 0,405 0,75
1M 0,840 0,336 1,008 0,280 0,224 0,840 6,0 0,224 1,008 0,588 0,588 0,345 0,59
1F 0,952 0,952 1,680 0,224 0,168 0,952 6,0 0,168 1,680 0,821 0,952 0,561 0,68
2S 0,672 0,224 0,448 0,336 0,112 0,616 6,0 0,112 0,672 0,401 0,392 0,220 0,55
2M 0,616 0,280 1,220 0,448 0,168 0,728 6,0 0,168 1,220 0,577 0,532 0,377 0,65
2F 1,344 0,392 1,176 0,280 0,224 0,952 6,0 0,224 1,344 0,728 0,672 0,489 0,67
3S 0,224 0,392 0,448 0,392 0,168 0,728 6,0 0,168 0,728 0,392 0,392 0,197 0,50
3M 0,224 0,504 0,672 0,280 0,280 0,560 6,0 0,224 0,672 0,420 0,392 0,183 0,44
3F 0,504 0,672 0,820 0,168 0,168 0,448 6,0 0,168 0,820 0,463 0,476 0,263 0,57
4S 0,112 0,336 0,280 0,224 0,168 0,336 6,0 0,112 0,336 0,243 0,252 0,091 0,38
4M 0,280 0,560 0,672 0,224 0,224 0,560 6,0 0,224 0,672 0,420 0,420 0,200 0,48
4F 0,672 0,504 0,840 0,224 0,168 0,336 6,0 0,168 0,840 0,457 0,420 0,264 0,58
Tabela 25- Concentrações de nitrogênio nítrico (mg/L) das amostras de água nos
cinco pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
de
coleta Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 0,215 0,044 1,113 0,897 1,238 5,0 0,044 1,238 0,701 0,897 0,540 0,77
BM 0,057 1,590 0,939 0,940 1,138 5,0 0,057 1,590 0,933 0,940 0,557 0,60
BF 0,060 0,943 0,872 0,934 1,007 5,0 0,060 1,007 0,763 0,934 0,396 0,52
1S 0,277 0,057 0,432 0,901 0,816 1,028 6,0 0,057 1,028 0,585 0,624 0,386 0,66
1M 0,300 0,066 0,515 0,905 0,967 1,047 6,0 0,066 1,047 0,633 0,710 0,401 0,63
1F 0,340 0,119 0,589 0,875 0,779 1,060 6,0 0,119 1,060 0,627 0,684 0,350 0,56
2S 0,244 0,056 0,654 0,950 0,803 1,061 6,0 0,056 1,061 0,628 0,729 0,399 0,64
2M 0,276 0,040 0,740 0,865 0,895 1,040 6,0 0,040 1,040 0,643 0,803 0,394 0,61
2F 0,298 0,050 0,782 0,893 0,867 1,075 6,0 0,050 1,075 0,661 0,825 0,397 0,60
3S 0,262 0,044 0,795 0,870 0,920 1,061 6,0 0,044 1,061 0,659 0,833 0,407 0,62
3M 0,293 0,034 0,822 0,430 0,915 1,058 6,0 0,034 1,058 0,592 0,626 0,400 0,68
3F 0,352 0,090 1,770 1,016 0,906 1,117 6,0 0,090 1,770 0,875 0,961 0,595 0,68
4S 0,255 0,052 0,927 0,010 0,910 1,059 6,0 0,010 1,059 0,536 0,583 0,481 0,90
4M 0,270 0,043 0,941 0,879 0,941 1,099 6,0 0,043 1,099 0,696 0,910 0,430 0,62
4F 0,191 0,105 0,384 0,957 0,936 1,133 6,0 0,105 1,133 0,618 0,660 0,443 0,72
Anexos
146
Tabela 26- Concentrações de clorofila a (µg/L) das amostras de água nos cinco
pontos de coleta no reservatório de Três Irmãos durante o período de estudo.
Pontos Meses n Mín. Máx. Média Med.
Desv.
Pad.
Coef.
Var.
de
coleta
Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
BS 11,220 8,554 0,535 1,069 1,604 5,0 0,535 11,220 4,596 1,604 4,935 1,07
BM 20,849 2,673 0,000 1,604 2,673 5,0 0,000 20,849 5,560 2,673 8,617 1,55
BF 15,503 1,604 0,000 0,000 2,673 5,0 0,000 15,503 3,956 1,604 6,554 1,66
1S 26,730 23,522 9,088 0,535 0,000 3,742 6,0 0,000 26,730 10,603 6,415 11,749 1,11
1M 38,491 25,661 2,138 1,069 0,535 4,811 6,0 0,535 38,491 12,118 3,475 16,051 1,32
1F 31,541 24,057 4,811 6,415 0,535 4,277 6,0 0,535 31,541 11,939 5,613 12,658 1,06
2S 18,176 25,661 9,088 2,673 0,535 1,069 6,0 0,535 25,661 9,534 5,881 10,341 1,08
2M 19,246 22,988 6,950 0,535 1,069 2,673 6,0 0,535 22,988 8,910 4,812 9,792 1,10
2F 23,522 22,453 2,673 1,604 0,535 3,742 6,0 0,535 23,522 9,088 3,208 10,825 1,19
3S 14,969 26,195 6,415 1,069 0,535 0,000 6,0 0,000 26,195 8,197 3,742 10,485 1,28
3M 11,761 22,988 11,761 0,535 0,000 0,000 6,0 0,000 22,988 7,841 6,148 9,343 1,19
3F 24,057 20,849 2,673 0,535 0,000 0,000 6,0 0,000 24,057 8,019 1,604 11,270 1,41
4S 9,088 20,315 11,761 1,604 0,000 2,138 6,0 0,000 20,315 7,484 5,613 7,806 1,04
4M 24,057 24,057 3,208 0,535 0,535 2,673 6,0 0,535 24,057 9,178 2,941 11,577 1,26
4F 21,384 19,246 3,208 0,535 0,535 2,673 6,0 0,535 21,384 7,930 2,941 9,679 1,22
Anexos
147
Tabela 27- Características físico-químicas e biológicas dos esgotos na saída da lagoa facultativa da ETE da cidade de Pereira Barreto
durante o período de estudo.
Parâmetros Meses n Mín. Máx. Média Med. Desvpad.
Coef.
Var.
Out. Dez. Fev. Abr. Jun. Ago.
Temp. (º C) 32,5 30,0 32,0 32,0 26,0 19,0 6,0 19,0 32,5 28,6 31,0 5,3 0,18
Condut.
(µS/cm) 955,0 856,0 791,0 882,0 858,0 1023,0 6,0 791,0 1023,0 894,2 870,0 82,3 0,09
Turbidez
(UNT) 16,4 28,0 41,0 27,0 37,0 35,0 6,0 16,4 41,0 30,7 31,5 8,8 0,29
pH 8,97 7,88 8,70 8,43 8,41 7,70 6,0 7,70 8,97 8,35 8,42 0,48 0,06
O.D. (mg/L) 5,0 10,6 8,6 3,0 4,0 3,0 10,6 6,8 6,8 3,4 0,50
P total (mg/L) 12,20 8,40 5,50 1,02 4,70 4,75 6,0 1,02 12,20 6,10 5,13 3,81 0,62
NH3 (mg/L) 26,30 12,74 7,50 23,80 27,40 31,00 6,0 7,50 31,00 21,46 25,05 9,23 0,43
N-NO3 (mg/L) 0,865 0,276 0,804 0,014* 0,000* 0,000* 6,0 0,000 0,865 0,327 0,145 0,408 1,25
Clorofila a
(µg/L)
242,708 292,426 217,850 47,045 65,756 505,192 6,0 47,045 505,192 228,496 230,279 167,554 0,73
DBO (mg/L) 96,0 46,0 152,0 202,0 149,0 93,0 6,0 46,0 202,0 123,0 122,5 55,3 0,45
(*) Valores estimados- concentrações próximas ao limite de detecção (L D)
(*) Valores abaixo do limite de detecção (L D) foram incluídos utilizando “zero”
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