WATER QUALITY INDEX IN IGARAPÉ-AÇU (SÃO BRAZ) IN THE MUNICIPALITY OF SANTARÉM, PARÁ, AMAZÔNIA
REGISTRO DOI: 10.69849/revistaft/fa10202412210133
Raissa Pinto de Aquino1,
Raiane Rodrigues Galvão2,
Ana Carolina da Silva Lima3,
Letícia Garcia Lobato4,
Alan Gabriel Ferreira Repolho5,
Lucinewton Silva de Moura6
RESUMO
O Índice de Qualidade das Águas (IQA) é uma metodologia que é utilizada para avaliar o padrão de qualidade dos recursos hídricos. Diante disso, o objetivo deste estudo é avaliar o IQA de um igarapé periurbano (Igarapé-Açu) a partir de suas características físico-química e microbiológicas em um perímetro dentro da comunidade São Braz, limite municipal de Santarém-PA. Os resultados foram avaliados com base na Resolução do Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) No 357/2005. A coleta de dados foi realizada em seis pontos amostrais, em que alguns parâmetros foram obtidos in loco e outros foram determinados no Laboratório de Química aplicada à Toxicologia, Saneamento Ambiental e Recursos Hídricos, na Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA). Os resultados obtidos de IQA para os seis pontos foram: P1=64,5; P2=57,3; P3=55,6; P4=51,7; P5=59 e P6=60,3, com base na classificação da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) os pontos tiveram classificação Bom, ficando na coloração verde. Ressalta-se ainda, a importância da realização desses estudos em recursos hídricos da Amazônia, pois ela detém a maior porcentagem em água doce do mundo, devendo ser uma preocupação para governantes essa fiscalização.
Palavras-chave: Igarapé-Açu; Índice da Qualidade da Água; Amazônia.
ABSTRACT
The Water Quality Index (WQI) is a methodology that has been used to evaluate the quality standard of water resources. Therefore, the objective of this study is to evaluate the AQI of a peri-urban stream (Igarapé-Açu) based on its physical-chemical and microbiological characteristics in a perimeter within the São Braz community within the municipal limit of Santarém-PA, the results were evaluated with based on Resolution of the National Environmental Council (CONAMA) No. 357/2005. Data collection was carried out at six sampling points, where some parameters were obtained in situ and others were carried out at the Laboratory of Chemistry applied to Toxicology, Environmental Sanitation and Water Resources, Universidade Federal do Oeste do Pará (UFOPA). The IQA results obtained for the six points were: P1=64.5; P2=57.3; P3=55.6; P4=51.7; P5=59 and P6=60.3, based on the classification of the São Paulo State Environmental Company (CETESB), the points were classified as Good, remaining green. It is also important to highlight the importance of carrying out these studies on water resources in the Amazon, as it has the highest percentagem of fresh water in the world, and this inspection should be a concern for governments.
Keywords: Igarapé-Açu; Water Quality Index; Amazon.
1 INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural fundamental para uma variedade de atividades humanas e ecossistemas, seus usos múltiplos se dão para diversos fins como sistemas de abastecimento, recreação e agricultura (Piratoba et al., 2017). Os corpos hídricos se fazem necessários para o abastecimento da população e para atender suas necessidades, devendo possuir quantidade e qualidade que satisfaça seus usos diversos (Tucci, 2006).
Poluições como o descarte incorreto de resíduos e esgoto doméstico contribuem para a degradação dos recursos hídricos e suas características vêm sendo alteradas de maneira significativa tendo como fonte, principalmente, atividades antrópicas (Barroso et al., 2017; Afonso, 2023). Estudos focados na qualidade da água são essenciais para entender os impactos causados pelas atividades humanas nos corpos hídricos, servindo como uma ferramenta valiosa para o planejamento e gerenciamento eficaz (Batista; & Cabral, 2017).
A qualidade da água pode ser afetada pelos diferentes usos e ocupações do solo, podendo afetar a população, onde as comunidades, especialmente aquelas que vivem em áreas rurais enfrentam condições socioambientais desfavoráveis, sendo crucial implementar um monitoramento contínuo da qualidade dos recursos hídricos como medida preventiva contra doenças (Morais et al., 2022). Para a análise da qualidade da água se faz necessária a verificação de índices relacionados aos parâmetros físico-químicos e biológicos (Alves et al., 2019). Segundo Menezes et al. (2010) “o índice é uma ferramenta matemática empregada para transformar vários parâmetros em uma única grandeza, que represente o nível de qualidade de água”.
O Índice de Qualidade das Águas (IQA) é um indicador utilizado para avaliar a qualidade da água em diferentes pontos de medição, a composição dos parâmetros adotados no IQA é distinta em cada país e pode se diferenciar de região para região, no Brasil, frequentemente se aplica o IQA elaborado pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB, onde se calculam noves parâmetros com seus pesos: sólidos totais (0,08); fósforo total (0,10); nitrogênio total (0,10) temperatura da água (0,10); turbidez (0,08); potencial hidrogeniônico (0,12); oxigênio dissolvido (0,17); demanda bioquímica de oxigênio – DBO 5,20 (0,10); coliformes termotolerantes (0,15) (Lages et al., 2023).
A temperatura da água é de suma importância na qualidade de águas e sofre alterações significativas em função da sazonalidade influenciando na solubilidade dos gases e na taxa de reações químicas e a biologia dos organismos aquáticos. A turbidez é a medida do grau de interferência da passagem da luz através do fluido, alta turbidez pode indicar a presença de partículas em suspensão (Schneider, 2017). O pH indica a acidez ou alcalinidade da água, o que pode afetar a saúde dos organismos aquáticos e a solubilidade de metais e outros contaminantes, o Oxigênio Dissolvido é essencial para a respiração dos organismos aquáticos onde baixos níveis podem indicar poluição orgânica e estresse para a vida aquática. Altas concentrações de DBO, indicam poluição orgânica do ambiente aquático (CETESB, 2018).
Coliformes Termotolerantes que podem indicar risco de patógenos na água, mundialmente, indicadores microbiológicos têm sido usados para verificar a contaminação de corpos hídricos por resíduos humanos (Vasconcellos et al., 2006). O Nitrogênio Total inclui formas de nitrogênio como amônia, nitratos e nitritos, que podem causar eutrofização e prejudicar a qualidade da água (Von Sperling, 1996). O Fósforo total, em excesso pode levar à eutrofização, causando proliferação de algas e redução da qualidade da água, os Sólidos Totais incluem sólidos dissolvidos e em suspensão na água, que podem afetar a claridade da água e a saúde dos organismos aquáticos (CETESB, 2018).
O IQA permite uma análise abrangente dos aspectos importantes para a qualidade da água em um único resultado, com seu valor variando de 0 a 100 (ANA, 2009). Para o cálculo do IQA, são considerados os noves mais importantes parâmetros para a classificação da qualidade de água, sendo estes: coliformes fecais (termotolerantes), pH, DBO, Nitrato, fosfato total, temperatura da água, turbidez, sólidos totais e OD. As notas individuais de cada um desses parâmetros elevados ao seu peso individual (w) permite encontrar o valor do IQA (CETESB, 2018).
Para o monitoramento dos corpos hídricos, há necessidade de determinar os padrões do índice de qualidade de água – IQA, que são estabelecidos por suporte legal (Von Sperling, 1996). A Resolução nº 357/2005 do CONAMA, dispõe sobre a classificação de corpos hídricos e seus enquadramentos. A resolução preconiza os padrões de qualidade da água para diferentes usos, incluindo padrões para parâmetros físico-químicos e parâmetros microbiológicos, de acordo com a categoria de enquadramento dos corpos d’água.
O uso de corpos hídricos gera problemas ambientais, entres eles estão a alteração da qualidade da água, e contaminação por compostos químicos gerando problemas ambientais relacionados com a eutrofização, por exemplo (Santos & Medeiros, 2023). Diante desse cenário, se faz necessário o monitoramento dos corpos hídricos para determinar a saúde dos ecossistemas aquáticos, proteger a saúde pública, monitorar a qualidade da água ao longo do tempo e orientar a tomada de decisões em gestão de recursos hídricos.
O igarapé do São Braz pertence à microbacia periurbana de Santarém – PA, mesorregião do Tapajós e macrorregião hidrográfica amazônica. É um importante igarapé para a população santarena bem como a população local, da própria comunidade. Uso para diversas finalidades e em geral o turismo é predominantemente de moradores da cidade de Santarém.
Este estudo visa avaliar a qualidade da água do Igarapé-Açu (São Braz) utilizando o Índice de Qualidade da Água (IQA) como principal ferramenta de análise. Dentre os levantamentos, buscamos medir parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água do igarapé e comparar com padrões de qualidade para que sejam feitos estudos direcionados à possíveis fontes poluidoras ao longo do igarapé.
1.1 Área de estudo
O estudo foi desenvolvido com base em dados de seis pontos de coleta no igarapé-Açu (São Braz) localizado no município de Santarém, estado do Pará, região Norte do Brasil (Figura 1). Segundo o Instituto de Geografia e Estatística (IBGE), o município de Santarém é pertencente à mesorregião do Baixo Amazonas, oeste do estado do Pará e concentra uma população estimada de 331.942 habitantes (IBGE, 2022). O município possui clima dominante quente e úmido, com umidade relativa do ar média de 86% e temperatura média anual de 25,6 ºC (variação entre mínima de 22,5 ºC e máxima de 31 ºC), precipitação média anual de 2.000 mm, possuindo descontinuidade durante todo o ano, onde o período chuvoso vai de dezembro até junho e os meses mais secos são de julho até novembro; e segundo a classificação Köppen, o clima é tropical chuvoso, enquadrado no tipo Am (Costa et al., 2013).
Figura 1 – Localização dos pontos de coleta.
Fonte: Elaborado pelos autores (2024).
2 METODOLOGIA
2.1 Coleta de dados
Os dados foram obtidos através de coleta da água superficial bruta do igarapé em seis pontos amostrais, conforme a Figura 1 onde os pontos utilizados na pesquisa foram organizados na seguinte ordem: P1, P2, P3, P4, P5 e P6. Com uso do equipamento medidor de multiparâmetros da marca Lavibond, foi possível obter in loco os seguintes parâmetros: pH e temperatura. O oxigênio dissolvido (OD) pelo equipamento oxímetro da marca Ysi. Para o parâmetro de turbidez foi usado o equipamento Turbidímetro AP 2000.
Os outros parâmetros necessários para o cálculo de IQA foram obtidos posteriormente, através de análise laboratorial (Laboratório de química aplicada – LQA), como a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), Nitrogênio Total, Fósforo Total, Sólidos Totais e análise microbiológica.
A coleta em campo foi realizada no mês de maio durante o período chuvoso (inverno amazônico), as condições climáticas do dia se caracterizam como nublado, os pontos foram registrados através de fotos e coordenadas geográficas, as amostras foram armazenadas em frascos de 100 mL previamente identificados e esterilizados, seguindo todos os protocolos de coleta em campo, transporte e análises.
2.2 Análise de dados
O IQA é composto por nove parâmetros que possuem pesos específicos (w) dada a sua importância, conforme Tabela 1.
Tabela 1 – Parâmetros de qualidade da água e seus respectivos pesos.
Fonte: CETESB (2018). Adaptado pelos autores (2024).
Os dados obtidos in loco bem como os resultados das análises físico-química e microbiológicas obtidas através de análise laboratorial foram organizados em Tabela do Excel e analisadas através de uma planilha eletrônica formatada com base na equação 1, os resultados foram comparados com os parâmetros de qualidade de acordo com a portaria CONAMA 357/2005.
A equação utilizada para obtenção dos resultados seguindo a metodologia da CETESB é:
Em que, qi= qualidade do i-ésimo parâmetro. Um número entre 0 e 100, obtido do respectivo gráfico de qualidade, em função de sua concentração ou medida (resultado da análise); wi= peso correspondente ao i-ésimo parâmetro fixado em função da sua importância para a conformação global da qualidade, isto é, um número entre 0 e 1. O n da equação 2, corresponde ao número de parâmetros que compõe o IQA (9 parâmetros).
A equação do IQA fornece um valor que varia de 0 a 100, que será classificado posteriormente em uma faixa de acordo com o estado, neste caso, estado do Pará. Essa variação é classificada em cores e padrões de qualidade que vão de “Péssima” a “Ótima”. Parâmetros como oxigênio dissolvido, coliformes termotolerantes e potencial hidrogeniônico são os que possuem os maiores pesos respectivamente, e possuem grande importância na classificação da qualidade de um corpo hídrico.
Tabela 2 – Classificação do índice de qualidade da água.
Fonte: CETESB (2018). Adaptado pelos autores (2024).
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Na Tabela 3 são apresentados os valores dos parâmetros de qualidade da água, para as amostras coletadas nos seis pontos de amostragem, com resultados referentes às análises in loco e laboratoriais com os parâmetros físico-químico e microbiológico. Os valores de pH, variando de 4,05 a 4,24 ao lado de uma baixa alcalinidade, apontam para acidez característica de solos florestais amazônicos. Em um estudo no Igarapé Mindu, município de Manaus, apresentou um pH de 4,53 em sua nascente, ambos com águas ácidas semelhantes a rios que possuem águas pretas (Filho et al., 2020).
Ao comparar com os parâmetros estabelecidos na Resolução CONAMA Nº357/2005, é notório que o pH dos seis pontos estão abaixo da média, tendo em vista que a variação é de 6 a 9 para recursos hídricos classificados como água doce (Tabela 3). É importante salientar que a região do São Braz recebe frequentemente um fluxo de visitantes e banhistas intenso, o que contribui para alterações significativas nos seus parâmetros químicos.
Tabela 3: Dados obtidos in loco e em análises laboratoriais.
Fonte: Elaborado pelos autores (2024).
A temperatura é um parâmetro que pode influenciar na atividade microbiológica, quando alta pode afetar a qualidade dos ambientes assim como dos organismos aquáticos. Segundo Lages et al. (2022), tem relação direta com a vegetação pois quanto maior a presença de arborização menor será a temperatura, o autor acrescenta ainda que o horário de coleta pode influenciar no resultado.
Na Tabela 3 observamos que, somente no P1 as concentrações de fósforo total estão em consonância com a resolução CONAMA 357/2005. O nitrogênio total e coliformes estão dentro dos valores preconizados pela resolução CONAMA 357/2005.
A alta quantidade de sedimentos em um determinado corpo hídrico pode indicar degradação ambiental por meio de atividades antrópicas (Silva et al., 2008). Nos sólidos totais, foi analisado o maior valor para o P4 com 216 mg/L (Tabela 3), de acordo com a CONAMA 357/2005 o valor máximo permitido para águas doces é de 500 mg/L, diante disso, todos os pontos estão em condições dentro do limite permitido, onde o Igarapé Açu (São Braz) chegou a apresentar valores baixos para P1 com 12 mg/L e P2 com 11,9 mg/L.
Os resultados para turbidez houve uma variação de 11 a 19, este parâmetro indica erosão do solo, principalmente em épocas de chuva, ou de atividades industriais (ANA, 2024) A Turbidez da água possui relação com os sólidos em suspensão, onde uma baixa concentração de sólidos em suspensão pode indicar baixa turbidez (Muniz, 2019). Os resultados analisados estão dentro dos parâmetros estabelecidos pela Resolução do CONAMA 357/2005, onde para a Classe II com limite de 100 UNT.
O nitrogênio e fósforo são nutrientes e sua presença em corpos hídricos estão associados a despejo de esgoto sanitários, águas residuais, e atividades industriais. A principal consequência no meio é o processo de eutrofização (crescimentos de algas e macrófitas aquáticas, principalmente), que causa danos para o ambiente assim como para os animais que vivem no local, pois ela impede a infiltração da luz e consequentemente o processo de respiração, tendo em vista que este processo diminui a concentração de oxigênio dissolvido no meio aquático (Reismann, 2017).
Os valores para oxigênio dissolvido (OD) estão entre 5,45 e 6, 39 (Tabela 3) ficando dentro dos limites estabelecidos pela CONAMA N 357/2005 de não ser menor que 5,0 mg/L para proteção da vida aquática. Este parâmetro tem relação direta com a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), pois esta indica a quantidade de oxigênio dissolvido consumida na degradação de matéria orgânica. Quando se tem uma alta DBO indica a presença de matéria orgânica, consequentemente um menor OD, para os resultados dos seis pontos foram cruzados os dados de OD e DBO com o objeto de obter uma análise ponto a ponto (Figura 2).
Figura 2 – Relação entre oxigênio dissolvido e demanda bioquímica de oxigênio.
Fonte: Elaborado pelos autores (2024).
Na Figura 2 os pontos P2 e P3 possuem uma DBO baixa e OD relativamente alto, fator importante para a qualidade da água no que tange a presença de matéria orgânica. Os pontos P1 e P5 a DBO são altos e OD baixo, significando que podem existir fontes de matéria orgânica, o que pode comprometer a biota aquática e qualidade da água. No ponto P4 observamos uma alta concentração DBO, o que pode ser justificado pela presença de maior concentração de matéria orgânica ocasionada pela localização do P4 de áreas próximas a balneários com restaurantes e áreas de recreação.
Não observamos em todos os pontos estudados, diferenças significativas entre os valores de OD, sendo que os valores em todos os pontos, estão acima do mínimo estabelecido (> 5 mg/L) pela resolução CONAMA N 357/2005.
A partir da tabulação dos dados apresentados na Tabela 3, o valor do IQA apresentou os seguintes valores para os seis pontos conforme Tabela 4.
Tabela 4: IQA do Igarapé-Açu (São Braz).
Fonte: Elaborado pelos autores (2024).
Seguindo a Tabela 4, todos os pontos analisados obtiveram um índice de qualidade da água (IQA) definido como “Bom”, onde segundo a CETESB (2018) varia entre 51 e 70, tendo o menor resultado no Ponto 4, com 51,7. Porém, mesmo tendo sua classificação dentro dos parâmetros, alguns índices apresentam valores ligeiramente fora dos padrões da Resolução do CONAMA 357/05, onde se tem limites para a Classe II de águas doces, como na DBO onde a legislação determina que seja ≤ 5,0 e o quantidade presente no igarapé é maior que seis. Esses pontos mais impactados, estão localizados em áreas mais habitadas, onde observamos uma maior presença de balneários para recreação.
Para a classe III, a resolução enquadra o Fósforo Total em ambientes lóticos sendo ≤ 0,15 mg/L, onde somente o Ponto 1 ficou dentro do padrão apresentando ausência de Fósforo. O Ponto 1 apresentou o melhor IQA com 64,5, onde foi analisado baixa turbidez, baixa quantidade de sólidos totais e coliformes totais, o a menor quantidade analisada de nitrogênio total e nenhuma quantidade de fósforo total.]
4 CONSIDERAÇÕES FINAIS
Diante dos resultados obtidos, o Igarapé Açu (São Braz) apresentou um bom índice de qualidade da água nos seis pontos analisados que se encontram dentro da comunidade, com o ponto P4 ficando no limite do padrão de enquadramento apresentando o resultado de 51,7 no IQA, onde o mínimo para o enquadramento bom é 51.
O parâmetro pH obteve resultados abaixo do enquadramento previsto pela legislação do CONAMA 357/05, visto que as águas da região apresentam a característica de pH ácido, se diferindo de corpos hídricos de outras regiões. Valores de OD e DBO, ficaram dentro dos padrões estabelecidos assim como os coliformes termotolerantes. Sólidos totais apresentaram baixa quantidade, e na turbidez se encontrou uma pequena variância entre os resultados.
A metodologia de análise IQA desenvolvida pela CETESB foi desenvolvida pelas características dos corpos hídricos presentes na região do estado de São Paulo, as quais são distintas das características dos corpos hídricos na região amazônica, o que ressalta a importância de cada região possuir sua metodologia de análises de IQA de acordo com as características de seus corpos hídricos.
As principais vantagens dos índices de qualidade de água, permitem observar o grau de contaminação dos corpos hídricos ocasionada pelo lançamento de esgotos domésticos. É importante também salientar que este índice, avalia a qualidade das águas, tendo como determinante principal a sua utilização para o abastecimento público, considerando aspectos relativos ao tratamento dessas águas.
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1Discente do Curso Superior de Engenharia Sanitária e Ambiental do Campus Tapajós e-mail: hyssa099@gmail.com https://orcid.org/0009-0007-4173-2135
2Discente do Curso Superior de Engenharia Sanitária e Ambiental do Campus Tapajós e-mail: raianegalvao14@gmail.com https://orcid.org/0009-0002-1121-324X
3Discente do Curso Superior de Engenharia Sanitária e Ambiental Campus Tapajós e-mail: a.carolina.limma@gmail.com https://orcid.org/0009-0003-1418-1308
4Discente do Curso Superior em Interdisciplinar em Ciências e Tecnologia das Águas Campus Tapajós e-mail: Leticiagarcialobato@gmail.com https://orcid.org/0009-0007-8160-5798
5Discente do Curso Superior em Interdisciplinar em Ciências e Tecnologia das Águas Campus Tapajós e-mail: alangabrielrep@gmail.com https://orcid.org/0009-0005-0038-1936
6Docente do Curso Superior de Engenharia Sanitária e Ambiental Campus Tapajós. Doutor em Engenharia de Alimentos com ênfase em desenvolvimentos de processos (UNICAMP). e-mail: lucinewton.moura@yahoo.com.br https://orcid.org/0000-0002-9266-946X