Indicadores da qualidade da água na bacia hidrográfica do rio Pato Branco

Abstract

Resumo: O objetivo desta pesquisa foi o de obter indicadores que apresentassem resposta, em termos de alteração da qualidade das águas superficiais, do rio Pinheiro e rio Conrado, para compor um método ou modelo de avaliação de qualidade de água para bacias rurais, visando o monitoramento e a gestão de recursos hídricos. Para a avaliação do comportamento dos indicadores, foram coletadas amostras em dois ciclos hidrológicos, e implantadas estações de monitoramento a montante e a jusante, nos dois rios. A metodologia adotada para a avaliação das variáveis foram amostras coletadas sem a influencia das chuvas (amostras manuais mensais), amostras com eventos das chuvas (amostras mecânicas, através de coletores ascendentes, e não realizadas por falta de eventos de chuvas) e a implantação de uma estação automática, na estação a jusante do rio Conrado (RC02). Com relação às amostras mensais, as quais foram coletadas nas quatro estações de monitoramento, foram determinadas 33 variáveis físico-químicas, 2 variáveis microbiológicas e 2 variáveis ecotoxicológicas, 2 campanhas de MIB, e 45 princípios ativos de agroquímicos. O conjunto de dados foi submetido a análise estatística descritiva e análise multivariada (análise de agrupamentos e fatorial), sendo selecionado as seguintes variáveis: pH, OD,temperatura da água, DBO5 e DQO, fósforo total, nitrato, nitrogênio total, nitrito e nitrogênio amoniacal, turbidez, condutividade elétrica, sólidos totais, alcalinidade total, dureza total, sulfato, potássio e sódio, E. coli e coliformes termotolerantes, D. magna e V. fischeri. Ainda, as variáveis DBO5, fósforo total, E. coli, coliformes termotolerantes, e as variáveis ecotoxicológica, D. magna e V. fischeri, ultrapassaram os limites da resolução do CONAMA 357/05. Com relação aos agrotóxicos ocorreram 3 violações do grupo organoclorados com relação aos limites da resolução acima citada. A análise de correlação de Pearson mostrou que em 90% das correlações obtidas entre as variáveis foram menores que r< 0,70. Também não foram verificadas diferenças estatística entre as variáveis para as estações de monitoramento do rio Pinheiro. A estação automática avaliou as seguintes variáveis: pH, OD, condutividade elétrica, potencial redox, temperatura da água e do ar, nitrato e nitrogênio amoniacal. No funcionamento da estação automática, os sensores mostraram-se consistentes no envio dos sinais e as variáveis que mais apresentaram variações foram: nitrogênio amoniacal, condutividade elétrica, OD, turbidez, nitrato. Com relação ao balanço mineral, as águas foram classificadas, geoquimicamente, como bicarbonatadas cálcicamagnesianas. Ainda, foi verificado o seguinte comportamento, em relação à mobilidade dos cátions, para cada estação de monitoramento: K>Na>Mg=Ca>SiO2>Mn>Fe (RC01); K>Na>Ca>Mg>SiO2>Mn>Fe (RC02), Na>Mg>Ca>K>SiO2>Mn>Fe (RP01) e Na>K>Mg>Ca>SiO2>Mn>Fe (RP02). Ainda para o conjunto de dados, foi calculado o IQA, que mostrou que, em mais de 50% dos períodos de avaliação, as águas foram consideradas boas. Também foi avaliado o índice de avaliação integrada da qualidade das águas (AIQA), que apresentou o seguinte resultado, em termos de classificação da água, para as estações de monitoramento: 13,66% a água como água muito boa; 59,09% como boa; 4,54% como pouco poluída; 22,72% como medianamente poluída (RC01); 4,54% como muito boa; 50% como boa; 31,82% como pouca poluída; 9,1% como medianamente poluída e 4,54% poluída (RC02); 9, 01% muito boa; 50% boa; 18,18% pouco poluída; 4,54% medianamente poluída e 18,18% poluída (RP01);18,81% muito boa; 36,36% boa; 31,8% pouco poluída, 4,54% medianamente poluída e 4,54% poluída (RP02).

Abstract: The objective of this research was to obtain variables that indicate alterations in the quality of the superficial waters of Pinheiro River and Conrado River, to compound an evaluation model of the water quality for rural basins, searching the monitoring and managing of this rivers. For the evaluation of the variables behavior, samples were collected in two hydrologic cycles and monitoring upstream and downstream stations were implanted into the two rivers. The adopted methodology for the evaluation of the variables were collected samples without the raining influence (monthly manual samples), samples with raining events (mechanical samples, through ascendant collectors, and samples that weren't carried out because of the rain lack) and the implantation of the automatic station, in the downstream station of Conrado River (RC02). In relation to the monthly samples, which were collected from the four monitoring stations, 33 physical-chemical variables were determined, two microbiological variables and 2 echo toxicological variables, 2 MIB campaigns and 45 active principles of agrochemicals. The data set was submitted to the statistic descriptive analysis and multi varied analysis (analysis of groupings and factorial), being selected the following variables: pH, OD, temperature of the water, DBO5 and DQO, total phosphorus, nitrate, total nitrogen, nitrite and ammoniac nitrogen, turbidity, electrical conductivity, total solids, total alkalinity, total hardness, sulphate, potassium and sodium, And E. coli and thermotolerant coliforms, D. magna and V. fischeri. Also, the variables DBO5, total phosphorus. E. coli, thermotolerant coliforms and the echo toxicological variables, D. magna e V. Fischeri, violated the limits of the CONAMA n. 357/05 resolution. About the agrotoxics 3 violations of the organochlorated group occurred in relation to the above cited resolution. The analyses of Pearson's correlation showed that in 90% of the obtained correlations among the variables were less then r<0,70. The automatic station evaluated the followingvariables: pH, OD, electrical conductivity, redox potential, water and air temperature, nitrate and ammoniac nitrogen. It still determined the level and the precipitation. In the working of the automatic station, the sensors showed to be consistent in the signal sending and the variables that more presented variations were: ammoniac nitrogen, electrical conductivity, OD, turbidity, nitrate. In relation to the mineral rate, the waters were classified geochemically as calcic-magnesian bicarbonated waters. It was still verified the following behavior in relation to the cation mobility for each monitoring station: K>Na>Mg=Ca>SiO2>Mn>Fe (RC01); K>Na>Ca>Mg>SiO2>Mn>Fe (RC02), Na>Mg>Ca>K>SiO2>Mn>Fe (RP01) e Na>K>Mg>Ca>SiO2>Mn>Fe (RP02). The evaluation of the IQA showed that in more than 50% of the evaluation periods, the waters were considered good. It was also evaluated the integrated evaluation index of the water quality (AIQA), which presented the following result, in terms of the water classification, for the monitoring stations: 13,66% very good; 59,09% as good ; 4,54% as little polluted; 22,72% as medium polluted (RC01); 4,54% as very good; 50% as good; 31,82% as little polluted; 9,1% as medium polluted and 4,54% polluted (RC02); 9,01% very good; 50% good; 18,18% little polluted: 4,54% medium polluted and l8,l8% polluted (RP01); 18,81% very good. 36,36% good; 31,8% little polluted; 4,54% medium polluted and 4,54% polluted (RP02).