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UNIVERSIDADE DO VALE DO ITAJAÍ CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS DA TERRA E DO MAR ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA DAIANI BASTOS FABRIZIO CAMPOS JULIE BORGES KAROLAYNE RODRIGUES RELATÓRIO DE MONITORAMENTO AMBIENTAL DO RIO ITAJAÍ MIRIM (SC) ITAJAÍ 2017 DAIANI BASTOS ARAÚJO FABRIZIO CAMPOS JULIE BORGES KAROLAYNE RODRIGUES RELATÓRIO DE MONITORAMENTO AMBIENTAL DO RIO ITAJAÍ MIRIM (SC) Relatório apresentado à disciplina de Monitoramento Ambiental, do curso de Engenharia Ambiental e Sanitária do Centro de Ciências Tecnológicas da Terra e do Mar - CTTMar/UNIVALI, ministrada pelo professor Renan Chiprauski Testolin, como requisito parcial para obtenção da nota da M2. ITAJAÍ 2017 1. Introdução a. Contextualização a.1) Área de estudo O município de Itajaí (SC) possui o rio Itajaí-Mirim como um de seus mais importantes recursos hídricos; este é afluente da margem direita do rio Itajaí-Açu, e possui uma área de cerca de 1700 km² e um perímetro de 300 km, sendo que 10% do aporte do estuário provém deste. O rio Itajaí- Mirim faz parte da bacia hidrográfica do rio Itajaí-Açu, sendo que é uma sub-bacia do rio Itajaí-Açu, e a maior sub-bacia que faz parte desta . A sua foz é em encontro com a do rio Itajaí-Açu já na região estuarina, dessa forma nota-se que o monitoramento deste recurso é de grande importância para a manutenção de condições ideais no estuário. Para o presente trabalho foram coletadas amostras em oito pontos do rio Itajaí-Mirim conforme apresentadas na figura 1, e foram medidos seus parâmetros, para que seja feita a análise de parâmetros que podem afetar de alguma forma as condições deste rio. Figura 1. Localização dos pontos de amostragem do rio Itajaí- Mirim, no município de Itajaí (SC) Ponto 1 - Ponte Via portuária Ponto 2 - Ponte Nova Brasília Ponto 3 - Ponte Cordeiros/São Vicente - Av. Campos novos Ponto 4 - Ponte da Rodoviária Ponto 5 - Ponte Nova - Rua da ETE Ponto 6 - Ponte velha Ponto 7- Ponte da Itaipava Ponto 8 - Rua Vergílio Cadore b. Fundamentação teórica; Como meio de identificar possível mal uso dos recursos hídricos se faz necessário o uso de boas técnicas de diagnóstico. Ao que se trata de qualidade de águas, deve ser avaliada as características físicas, químicas e biológicas, as quais, devem ser mantidas dentro de um determinado limite estabelecido por critérios e padrões, para que possa proporcionar seu uso adequado. Para melhor entendimento do uso de monitoramento, pode se dizer que o monitoramento se caracteriza pelo levantamento ordenado de dados em determinados pontos de amostragem, objetivando avaliar e acompanhar o desenvolvimento (ou evolução) da qualidade da água que resulte em séries temporais de dados (CASARINI, DIAS & LEMOS, 2001; MACÊDO, 2002). 2. Objetivos Analisar os parâmetros físico-químicos de oito pontos do rio Itajaí-Mirim, com o objetivo de avaliar a possibilidade de impactos no rio, alterando os níveis de seus parâmetros em algum ponto desse corpo hídrico. 3. Materiais e Métodos; a. Amostragem; A metodologia é dividida em duas partes, a primeira delas é a amostragem. Foram três saídas a campo, onde a amostragem deu-se a partir da jogada do balde com a corda para a lavagem do balde primeiramente, e posteriormente a coleta das amostras. Após isso, foram inseridas, a sonda multi-parâmetro, o oxímetro e o pHmetro para obter os dados. Preenchidos os frascos de DBO, e em um deles, fixado o oxigênio para realizar a determinação. As amostras foram armazenadas e identificadas no isopor. Este procedimento repetiu-se em 8 (oito) pontos. No total, foram 3 (três) saídas de campo, denominadas campanhas, para realizar o monitoramento das águas superficiais do rio Itajaí-Mirim realizadas nos dias 27/09, 11/10 e 25/10/2017. As figuras 2, 3, 4 e 5 mostra alguns locais onde foram feitas as coletas das amostras e os dados necessários para análise. Figura 2. Paisagem do ponto 8 Figura 3. Paisagem do ponto 7 Figura 4. Paisagem do ponto 6 Figura 5. Paisagem do ponto 5 b. Metodologia Analítica; A parte laboratorial, onde os alunos fizeram com o objetivo de calcular turbidez, peso dos filtros para a obtenção do valor dos sólidos em suspensão em mg como manda a legislação, e os valores iniciais e finais de OD para finalmente, saber o DBO. Procedimento para a determinação de Oxigênio Dissolvido: 1. Transferir a amostra para o frasco Winkler, evitando agitar a amostra e a formação de bolhas; 2. Adicionar 1ml de sulfato manganoso (R1); 3. Adicionar 1ml de solução alcalina de iodeto de potássio(R2); 4. Feche o frasco, misturar por inversão no mínimo 10 vezes: a. Havendo a formação de uma suspensão leitosa, não há oxigênio dissolvido para ser determinado na amostra (amostra branca); b. Havendo a formação de um precipitado de cor marrom, dar continuidade a análise. As etapas de 1 a 4 devem ser, preferencialmente, realizadas em campo com a amostragem direta no frasco Winkler, evitando ao máximo a presença de bolhas. 5. Em laboratório, adicionar ao frasco 1 ml de H2SO4 (manuseie cuidadosamente, com o uso de EPIs – jaleco, luvas e óculos de proteção); 6. Fechar o frasco e misturar por inversão novamente até que o precipitado seja totalmente dissolvido; 7. Transferir do frasco para um Erlenmeyer, 50ml da amostra; 8. Titular com solução padronizada de tiossulfato de sódio 0,01 N até o aparecimento de uma coloração amarelo-palha; 9. Acrescentar então, de 3 a 5 gotas do indicador amido 2% e prosseguir a titulação até o ponto de viragem da cor azul para incolor; 10. Anote o volume gasto na titulação (ml), correspondente a amostra; Procedimentos para a determinação de DBO5: - Os frascos de DBO5 devem ser lavados com Hidróxido de Potássio. Lavar os frascos abundantemente com água destilada para retirada total do oxidante. - A água de diluição deve ser preparada e aerada no mínimo por quatro horas. - Prepara-se quantidade suficiente para realizar todas as diluições necessárias. - Preparar as diluições em balões volumétricos de 500 ml. Transferir a solução diluída para os frascos de DBO5 (previamente lavados). - Medir o oxigênio inicial do frasco, antes da incubação. - Incubar todos os frascos de DBO5 durante 5 dias a 20ºC. - Preparar um frasco de água de diluição e incubação junto com as amostras. - Ler o oxigênio final da amostra, após a incubação. O cálculo se dá utilizando a seguinte fórmula: 𝑂2(𝑚𝑔/𝐿) = 𝑣𝑜𝑙. 𝑇𝑖𝑜𝑠𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜 ∗ 𝑁 𝑡𝑖𝑜𝑠𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜 ∗ 8000 50 Os materiais para a metodologia analítica foram disponibilizados pela Univali no laboratório de química 116 no CTTMar. c. Equipamentos Figura 6. Descrição dos equipamentos utilizados nas campanhas e suas devidas aplicações. 3.1. Materiais da Amostragem - 16 frascos de DBO, 2 para cada ponto. - 01 Pipeta - 01 sonda multiparâmetro; - 01 oxímetro; - 01 pHmetro; - Água destilada; - 02 reagentes; - 01 balde; - 01 corda 18m; - 08 frascos de polietileno. - 01 isopor. 4. Resultados; a. Análise por parâmetro; Figura 7. Resultados das determinações dos parâmetros físico-químicos feito em análise por equipamentos em amostras de água em 8 pontos do Rio Itajaí-Mirim (SC) na primeira campanha. Figura 8. Resultados das determinações dos parâmetros físico-químicos feito em análise por equipamentos em amostras de água em 8 pontos do Rio Itajaí-Mirim (SC) na segunda campanha. Figura 9. Resultados das determinações dos parâmetros físico-químicos feito em análise por equipamentos em amostras de água em 8 pontos do Rio Itajaí-Mirim (SC) na terceiracampanha. Figura 10. Dados de Demanda Bioquímica de Oxigênio obtidos em laboratório seguindo a metodologia do Stantard Methods. 5. Discussões A partir dos resultados obtidos em campo pode-se analisar quais parâmetros estão de acordo com os índices estipulados pela legislação, já os parâmetros que a legislação não especifica, podem ser comparados com a literatura; além disso é possível determinar qual impacto para o recurso hídrico que os parâmetros que estão acima ou abaixo do recomendado podem trazer. Analisando primeiramente a condutividade, que é a capacidade da água transmitir corrente elétrica em função de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions . A condutividade elétrica está associada ao teor de salinidade que é um parâmetro que está presente em água superficiais que estão próximas ao litoral (LIBÂNIO, 2011). Para as águas naturais este parâmetro normalmente é menor que 100 mS/cm; conforme a figura 7, nota-se que em todos os pontos este parâmetro se encontrou abaixo dessa faixa. Figura 11. Gráfico da condutividade elétrica (mS/cm2) para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. O oxigênio dissolvido (OD) é um dos parâmetros mais importante na determinação da qualidade da água; em regiões ao nível do mar suas concentrações se apresentam maior do que em regiões montanhosas, pois é influenciada pela temperatura e pressão atmosférica. Ao nível do mar a concentração de saturação de OD a 20° é de 9,17 mg/L, sendo este o nível máximo que este parâmetro pode atingir para este tipo de situação. Para que não afete a vida aquática os níveis mínimos de OD devem ser de 2 a 5 mg/L (LIBÂNIO, 2011). Conforme a figura 8 nota-se que a maioria dos pontos se encontra abaixo do que é estabelecido pela legislação que estabelece o mínimo de 5 mg/L e abaixo do que seria aceitação para a manutenção da vida aquática. Figura 12. Gráfico da concentração de oxigênio dissolvido (mg/l) para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. O pH influencia na solubilidade de diversas substâncias, sendo que o pH de águas naturais varia em torno de 6,0 e 8,5 que é o adequado para a vida aquática (LIBÂNIO, 2011). A partir da análise da figura 9 pode-se concluir que o pH em todas as campanhas está dentro da faixa em que este parâmetro é adequado para a manutenção da vida no corpo hídrico. Figura 13. Gráfico do pH para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. Tanto a turbidez como os sólidos em suspensão referem-se à concentração de partículas suspensas, para padrões de potabilidade a Portaria 518, que refere-se a legislação de saúde estabelece o máximo de 1000 mg/L, já o CONAMA 357 é mais restritivo e estabelece-se o máximo de 500mg/L, analisando a figura 10 referente aos sólidos em suspensão nota-se que a maioria dos ponto mantêm-se com valores dentro do permitido pela legislação, e em duas medições os sólidos em suspensão ultrapassaram o estabelecido, porém mantiveram-se abaixo do que a Portaria 518 específica. Figura 14. Sólidos em suspensão para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. A temperatura do ar em todos os pontos para o mesmo dia de campanha manteve-se constantes, apesar de ter havido diferença na temperatura em cada ponto, este parâmetro influencia diretamente em alguns parâmetros, um destes é a densidade, por isso é de grande importância que este seja medido Figura 15. Gráfico da temperatura do ar (°C) para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. As alterações de temperatura da água ocorrem em geral em decorrência da insolação, sendo essa influenciada pelo clima e latitude, ou por fatores de origem antrópica. A temperatura segundo LIBÂNIO (2011) é diretamente proporcional à solubilidade das substâncias, à concentração de oxigênio dissolvido dentro outros. As temperaturas medidas apresentaram certa diferença entre os pontos, isto se deve aos fatores que esta está ligada, porém nenhuma temperatura está a um nível que prejudicaria a ecossistema do corpo hídrico. Figura 16. Gráfico da temperatura da água (°C) para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. A turbidez como anteriormente mencionado constitui uma conclusão da concentração de partículas suspensas na água, esta é obtida por meio da passagem de um feixe de luz através da amostra, dessa forma é a redução da transparência devido à presença de sólidos em suspensão. A turbidez das águas superficiais é compreendida entre a faixa de 3 a 500 UT. (LIBÂNIO,2010). Na figura 12 observa-se que os valores de turbidez estão dentro dos limites encontrados na literatura. Figura 17. Gráfico da turbidez (NTU) para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. A Demanda Bioquímica do Oxigênio expressa a presença de matéria orgânica, este indica a intensidade do consumo de oxigênio necessário às bactérias na estabilização da matéria orgânica carbonácea, a determinação deste parâmetro é com base na diferença na concentração de OD em amostra de água no período de 5 dias a 20°C (LIBÂNIO,2010). A legislação estipula o mínimo até 5mg/L, a partir da figura 13 nota-se que em todos os pontos foi obtido dentro deste padrão. Figura 18. Gráfico da demanda bioquímica de oxigênio(mg/l) para 8 pontos amostrais no Rio Itajaí Mirim (SC) de acordo com cada campanha de coleta realizada. Conclusão Para as análises a partir dos parâmetros físico-químicos dos pontos amostrais, foi utilizado a Resolução CONAMA 357/2005, no que diz respeitos aos padrões para os corpos hídricos. O Art. 15 apresenta as características padrões de acordo com a Classe 2 de água doces. Segundo a Portaria de número 024/79 da FATMA, os quais enquadra os cursos de água de Santa Catarina, cabe à Classe 2, todos os cursos de água não incluídos nas outras classes e nem mencionadas nesta relação. De acordo com esta norma temos os seguintes limites: ● turbidez: até 100 UNT; ● DBO 5 dias a 20°C até 5 mg/L O2; ● OD, em qualquer amostra, não inferior a 5 mg/L O2; ● pH: 6,0 a 9,0. ● Sólidos dissolvidos totais 500 mg/L Nas análises em laboratório, os índices de OD iniciais e finais eram muitos baixos, ou então igualavam-se a zero. Isso porque a medição de oxigênio dissolvido no momento da coleta, já se apresentava baixo. Então, nas análises para verificar o valor de DBO, a maioria das amostras foram zeradas. Por se tratar de o Oxigênio Dissolvido ser um parâmetro muito importante para analisar as características físicas e biológicas da água, é necessário ser realizado as análises em laboratório novamente, utilizando um valor maior de diluição para que não se iguale a zero novamente. Foram observados alguns pontos, na saída de campo, de saídas irregulares de esgoto, sem sinal de ser algum local específico. O ponto onde mais chamou atenção dos alunos, foi uma mancha de cor rosada(figura), no ponto 4, que posteriormente foi descoberta a fonte, uma estamparia clandestina. Figura 19. Lançamento clandestino de corantes no ponto 4. 5. REFERÊNCIAS BRASIL. Resolução CONAMA 357, de 17 de março de 2005. Conselho Nacional de Meio Ambiente. Disponível em: http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf . Acesso em: 7 nov. 2017. CASARINI, D. C. P.; DIAS, C. L.; LEMOS, M. M. G. Relatório de estabelecimento de valores orientadores para os solos e águas subterrâneas no Estado de São Paulo. São Paulo: Cetesb, 2001 COLLISCHONN, W.;Dornelles, F. . Hidrologia para engenharia e ciências ambientais. 1. ed. Porto Alegre: Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRH), 2013. v. 1. 336p . HOMECHIN JR, M.; BEAUMORD, A. C. CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DO TRECHO MÉDIO DO RIO ITAJAÍ-MIRIM, SANTA CATARINA. In: Anais do VIII Congresso de Ecologia do Brasil. 2007. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 3. Edição - Campinas: Átomo, 444 p. il., 2010. SCHETTINI, Carlos AF. Caracterização física do estuário do rio Itajaí-açu, SC. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 7, n. 1, p. 123-142, 2002. http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf http://lattes.cnpq.br/0592949496367500
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