Utilização de amostrador automático experimental para a identificação do aporte de poluentes no Rio Passaúna

Abstract

Resumo: O entendimento da contribuição da poluição por fontes difusas para a degradação da qualidade da água de rios é de grande dificuldade, uma vez que existem limitações na realização da amostragem e, consequentemente, na quantificação. Portanto, tornam-se necessários amostradores inteligentes que sejam programados para identificar as mudanças causadas no corpo hídrico e, assim, iniciem a coleta de forma automática, permitindo avaliar a variação da qualidade da água durante eventos de chuva. A determinação das condições operacionais iniciais e a calibração desses equipamentos, bem como a definição dos intervalos entre as coletas é um desafio para a operação, especialmente em bacias cujas informações pretéritas sobre vazão e precipitação sejam escassas. Em função disso, o objetivo fundamental desta pesquisa foi avaliar a viabilidade do uso de um equipamento amostrador automático experimental para a quantificação do aporte de poluentes por via difusa, operado para registrar variações no nível do rio e iniciar a coleta a partir de parâmetros préestabelecidos. Para tanto, escolheu-se como objeto de estudo uma seção do rio Passaúna, a montante do reservatório homônimo, localizada na Região Metropolitana de Curitiba. A partir das amostras coletadas foram determinadas as concentrações dos parâmetros: sólidos totais e suspensos, carbono orgânico dissolvido (COD), turbidez e metais totais. Foi possível identificar grande variação na qualidade da água devido a fontes difusas, em especial na ocorrência de precipitações intensas após um longo período de estiagem. A partir da determinação dos parâmetros hidrológicos, tornou-se viável calcular o provável aporte mássico dos parâmetros de interesse, que totalizou, aproximadamente, 1.200 toneladas de sólidos totais e 640 toneladas de sólidos suspensos em oito eventos. Em relação à concentração média dos eventos, foram determinados como valores mais expressivos 400 g/m³ de sólidos totais e 240 g/m³ de sólidos suspensos, aproximadamente. Constatou-se, ainda, grande potencial para amostragem do escoamento superficial pelo equipamento experimental utilizado, totalizando mais de 90% no contexto de coletas sem interferências, atestando a viabilidade de sua utilização para a bacia. Palavras-chave: Amostrador automático, poluição difusa, Rio Passaúna.

Abstract: Limitations related to sampling and quantification of pollutants carried to water bodies by runoff events is a major concern when water quality is under surveillance. Therefore, a need for the development and installation of automated water samplers rises. This is due to the need of an equipment designed to identify changes in the water body related to runoff events, which has in turn to be programmed to collect samples that will enable the evaluation of the resulting quality of water. However, a major challenge is regarded as the determination of initial operating conditions and calibration of the equipment, as well as the definition of sample collection intervals. This is of particular interest mainly when background information on flow rate and rainfall is scarce. As a result of this understanding, the main goal of this research was to evaluate usage feasibility of an automatic sampler designed to collect water samples during rainfall events. This equipment was programmed to register water level variations and to start sampling based on predefined parameters. A section of the Passauna River, upward the namesake reservoir, located at Curitiba's Metropolitan Region, was chosen as a case study. The parameters of interest to carry out this research were total and suspended solids, dissolved organic carbon, turbidity and total metals. It was possible to identify a wide variation in the quality of water due to diffuse sources, in particular during rainfall events after a long dry season. Calculation of probable mass input of the parameters of interest, over the collection of samples from 8 rainfall events, was made possible by the determination of hydrological parameters. The total mass input of total solids was 1,200 tons, approximately, whereas for suspended solids it was calculated a total mass of 640 tons. It is worth mentioning that from the results produced by this research the equipment used presents a great potential to carry out automated sampling of runoff events. Keywords: Automatic sampler, diffuse pollution, Passauna River