Autores

Villwock, F.H. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE MARINGÁ - UEM) ; Crispim, J.Q. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARANÁ - UNESPAR) ; Ciboto, D.E. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARANÁ - UNESPAR) ; Rocha, J.A. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARANÁ - UNESPAR) ; Malysz, S.T. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DO PARANÁ - UNESPAR)

Resumo

O presente estudo tem como objetivo avaliar a qualidade de água dos rios da bacia do Rio do Campo, localizados próximo a malha urbana da cidade de Campo Mourão - PR. A bacia hidrográfica possui 7% de sua área urbanizada e 74% ocupada para utilização agrícola. O rio do Campo é responsável pelo abastecimento hídrico de 80% da cidade de Campo Mourão, suas águas ainda são utilizadas para diluição de esgoto de uma estação de tratamento de esgoto, dessedentação animal e abastecimento de abastecedouros comunitários, utilizados para aplicação de defensivos agrícolas. O trabalho de monitoramento foi realizado no período de seis meses no ano de 2017, com campanhas mensais, objetivando avaliar a vazão hídrica e coleta de sedimentos de fundo recentemente depositados para verificar a presença de traços de metais pesados de Chumbo (Pb), Cádmio (Cd) e Alumínio (Al). Os resultados apontam a presença de Chumbo e Alumínio, no sedimento de fundo da Bacia Hidrográfica.

Palavras chaves

Bacia Hidrográfica; Metais Pesados; Agricultura

Introdução

O Brasil é um País privilegiado em recursos hídricos, dispondo de uma das mais amplas, diversificadas e extensas redes fluviais mundiais com cerca de 257.790 m3/s escoando pelos rios, aproximadamente 18% do potencial hídrico da superfície do planeta (SETTI, 1998). Segundo a Organização Mundial da Saúde (2009) o desequilíbrio causado pela má distribuição da água é um dos fatores que vem ameaçando as reservas naturais e a capacidade de abastecimento em muitas regiões do Brasil. Cerca de 80% das doenças que afetam a população dos países em desenvolvimento provêm da água de má qualidade. No Brasil prevalece a ideia de um país especialmente privilegiado com enorme quantidade de água, o que geralmente camufla realidades de escassez relativa e absoluta. A situação do país quanto a disponibilidade hídrica é positiva, já que ele detém 13,8% ou 5.744 km3/ano (BASSOI et. al. 2004). O crescimento demográfico, industrial e a urbanização rápida e concentrada geraram maiores demanda e consumo de recursos naturais ao mesmo tempo em que se processou um aumento na geração de efluentes e subprodutos como lixo, esgoto, entre outros (MACHADO et. al, 2012). Para Meybeck & Helmer (1992), a qualidade de um ambiente aquático pode ser definida segundo a presença de substâncias inorgânicas ou orgânicas, em diferentes concentrações e segundo a composição e estrutura da biota aquática presente no corpo de água. Depende do clima e do solo da região, do clima e do solo da região, da vegetação circundante, do ecossistema aquático e da influência antrópica. Portanto, sofre variações temporais e espaciais em decorrência de processos internos e externos ao corpo de água. O desenvolvimento urbano tem produzido um ciclo de contaminação gerado pelos efluentes da população urbana, contaminação da qual provém de diversos fatores como estações de tratamento de esgoto, industrias e a própria sociedade despejando entulhos e lixo as margens dos rios. Além do fato de que o próprio avanço da agricultura mostrar seu reflexo nos corpos hídricos, pela falta do manejo de solos adequado, sendo os principais problemas encontrados: a falta de mata ciliar e curvas de níveis. Tais negligências acabam por aumentar a quantidade de sedimentos depositados nos rios, causando assoreamento, baixo teor de oxigênio da água, dentre outros fatores (TUCCI, 2009). Para Förstner et. al. (2004) existe três vantagens de se avaliar e monitorar quimicamente os sedimentos e não apenas a água: os sedimentos refletem as variações históricas da intensidade de poluição produzida na bacia; os sedimentos sustentam a vida e possuem valor ecológico, social e econômico e os sedimentos são considerados como fontes secundárias de poluição quando contaminantes estocados são liberados após ressuspensão natural ou artificial na coluna d’água. Portanto, pode-se ter melhoria na qualidade atual das águas devido a políticas de controle e despoluição, porém os sedimentos podem se configurar como um remanescente do legado passado. O sedimento tem sido cada vez mais utilizado em estudos de avaliação da qualidade de ecossistemas aquáticos, por retratar condições históricas das influencias de atividades antropogênicas sobre esses ambientes, nem sempre detectáveis pelo uso de variáveis da água (CETESB, 2006). Neste contexto, foram selecionados dois rios da bacia hidrográfica rio do Campo, considerados rios urbanos, com o objetivo de avaliar a concentração de traços de metais pesados Chumbo, Alumínio e Cádmio em sedimentos recentemente depositados nestes rios de Campo Mourão e como parâmetro de referência de qualidade propostos pelo CONAMA 357/2015.

Material e métodos

ÁREA DE ESTUDO A área de estudo está situada no terceiro planalto paranaense na porção média entre os rios Ivaí e Piquiri (MAACK, 2002). A bacia ocupa uma área de 384 km², destes 247 km² no município de Campo Mourão e 137 km² no município de Peabiru. O Rio do Campo é afluente da margem esquerda do Rio Mourão o qual deságua Rio Ivaí. Na área ocupada pela bacia, os solos são originários de rochas básicas de origem vulcânicas, o alto curso da bacia, área que se localizam nascentes, o solo possui sua origem arenítica, formação Caiuá, os solos existentes na bacia são do tipo Latossolo Vermelho e Argiloso Vermelho (COLAVITE, 2008). A bacia hidrográfica é considerada de quarta ordem segundo Strahler (1952), quanto a declividade da mesma, observamos que no alto e médio curso possui menor amplitude, variando de 0° a 20°, enquanto no baixo curso a declividade apresenta maior amplitude altimétrica, com declividade média de 20°, com faixas nas quais a declividade pode chegar a 45°. O clima conforme a classificação climática de Köppen é do tipo subtropical úmido (Cfa), com temperaturas que podem variar de -3º no mês mas frio e 22º no mais quente (MAACK, 2002, p. 213). Os índices pluviométricos apresentam- se em média entre 1400 mm e 1500 mm por ano, tendo no verão as maiores índices pluviométricos. A bacia hidrográfica possui dupla aptidão, ou seja, em sua delimitação se encontra a área urbana do município de Campo Mourão, que ocupa 7% da área da bacia e áreas destinadas as práticas agrícolas. De acordo com dados fornecidos pela Sanepar, empresa responsável pelo abastecimento domiciliar de água tratada, aproximadamente 80% da água distribuída ao município é captada no rio do Campo. A emissão da água captada pela rede de drenagem urbana também é direcionada em sua totalidade para o mesmo, bem como a diluição dos resíduos líquidos gerados pelo tratamento do esgoto da cidade. A utilização pela agricultura de acordo com Ciboto e Colavite (2017) ocorre de maneira intensiva, caracterizada pela alta mecanização e baixa diversidade agrícola. Na área de estudo é observada a utilização do sistema de plantio direto, método caracterizado pela preservação do perfil superior, o qual é composto por matéria orgânica, no entanto se observa a constante retirada das curvas de níveis, proporcionando maior carreamento de sedimento. Ainda é possível constatar a pratica da monocultura, com plantio temporário de soja e milho, ocasionando maior incidência de doença e pragas nas culturas citadas, por consequência a utilização de agrotóxicos é elevada, afim de manter a produtividade. PROCEDIMENTOS DE CAMPO E LABORATORIAIS A pesquisa na bacia hidrográfica Rio do Campo foi realizada pelo Laboratório de Pesquisa Geoambiental (LAPEGE) da Universidade Estadual do Paraná – Campus de Campo Mourão em parceria com a empresa Saubern Hospitalar. Foram realizadas seis campanhas para coleta de sedimentos de fundo recentes depositados no leito dos rios do Campo. As campanhas foram realizadas entre os meses de Fevereiro a Agosto de 2017. Durante as campanhas foram realizadas medições da vazão hídrica, utilizando o método do objeto flutuador, o qual consiste na demarcação de uma sessão de 10 metros na margem do rio e obtenção da profundidade média e a largura na sessão. Posteriormente se mede o tempo que o objeto flutuador demora para percorrer a sessão, fazendo três repetições em cada ponto. A vazão é obtida a partir da formula: Q= E x V x A Onde: Q: Vazão (m³/s) E: Fator de correção (0,80 para fundo arenoso e 0,90 para fundo pedregoso) V: Velocidade do objeto flutuador (tempo médio obtivo divido pela distância da sessão) A: Área da sessão (profundidade média vezes a largura média) Para a coleta de sedimentos de fundo, utilizou-se o Coletor de Peterson e bandeja, o material coletado foi acondicionado em sacos plásticos, identificados e encaminhados para laboratório especializado, para quantificação dos metais pesados.

Resultado e discussão

A crescente expansão demográfica e industrial ocorrida nas últimas décadas gerou o comprometimento da qualidade das águas dos rios, lagos e reservatórios, devido a despejo de efluentes domésticos e industriais, além da carga difusa urbana e agrícola. Parte do problema é proveniente do despejo de água contaminada por metais pesados, proveniente de lançamento de efluentes, como os gerados em indústrias extrativistas de metais, de tintas e galvanoplastias, além das químicas, do ferro e do aço e das petroquímicas (CETESB, 1991). Para Costa et. al. (2012) os elementos químicos, especialmente os metais pesados, que são considerados imunotóxicos, constituem-se em uma das principais preocupações, tanto dos órgãos gestores, quanto da própria população, em função de seus efeitos nocivos ao ambiente e à saúde humana, pois não são biodegradáveis, e uma vez produzidos permanecem no ambiente. O estudo dos metais pesados vem sendo considerado prioritário nos programas de promoção a saúde em escala mundial e o termo metais pesados se refere a uma classe de elementos químicos, muitos dos quais nocivos para os seres humanos por possuírem densidades altas em relação a outros materiais comuns (BAIRD, 2002). Para análise dos resultados, utilizou-se a Resolução CONAMA 344/2004 que estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras providências (BRASIL, 2005). Os metais pesados há muito tempo são utilizados pela da sociedade e são encontrados em diversos produtos, dos quais acaba por causar efeitos no organismo humano, com sérias consequências a saúde, porém os metais estão presentes também no interior dos corpos hídricos, muitas vezes provenientes da agricultura e da área urbana. Para realização da pesquisa, foram selecionados três metais pesados para analise, dentre eles o Alumínio, Cadmio e Chumbo. A escolha dos mesmo ocorreu por apresentarem alto risco caso ingeridos pelo ser humano, influenciando no desenvolvimento de diversas doenças (BAIRD, 2011). A figura 2 apresenta os valores obtidos para concentração dos metais pesados Alumínio, Cadmio e Chumbo, relacionando os mesmo com os valores de precipitação e vazão. Figura 2: Concentração de metais pesados, relacionando com a precipitação e vazão do rio do Campo Quanto a quantificação de metais pesados apresentados na figura 2, os mesmos apresentam ampla variação no decorrer do período estudado, sendo que os valores obtidos se demonstram correlatos a vazão e a precipitação. O alumínio é encontrado em abundância na crosta terrestre, sendo muito utilizado pelo homem, o mesmo pode ser encontrado em produtos como em cosméticos, panelas e utensílios derivados do mesmo, embalagens de alimentos e recipientes de bebidas. Os resultados referentes a presença de Alumínio (Figura 2), demonstram que o mesmo é o metal com maior concentração nos sedimentos do rio pesquisado, o ponto de coleta 1, localizado em área agrícola, obteve resultados de concentração que variaram de 4.9 mg/Kg no mês de agosto, a 25.8 mg/kg no mês de março. O ponto de coleta 2, localizado no interior da cidade de Campo Mourão, apresentou concentrações maiores que no primeiro ponto, nele foram encontrados valores que vão de 3.9 mg/kg no mês de março, chegando a 53.2 mg/Kg no mês de setembro, mês com maior concentração de alumínio. Os valores referentes a presença de alumínio, podem ter sua origem tanto descarte irregular de lixo e aplicação de agrotóxicos próximo ao corpo hídrico, quanto do metal que se encontra disponível nos Latossolos, que compõem o solo majoritário no médio e baixo curso da bacia. O chumbo se destaca por ser um poluente metálico abundante e perigoso, sendo de grande importância a análise para que não sejam consumidas. No organismo pode causar efeitos a saúde. Apesar de ser considerada bastante elevada a demanda, a maior parte do Chumbo ingerido passa pelo organismo sem ser absorvida, no entanto o efeito cumulativo do elemento o torna carcinogênico e teratogênico (BAIRD, 2011). Em relação a concentração de Chumbo, a maior concentração obtida no ponto de coleta 1, ocorreu no mês de março, quando o valor obtido foi de 10.2 mg/kg, em contrapartida o menor valor para o ponto 1, foi registrado no mês de fevereiro com concentração de 2.1 mg/kg. Quanto ao ponto de coleta 2 o maior valor encontrado para o chumbo foi 10.7 mg/kg, no mês de junho, enquanto o menor valor ocorreu no mês de março, quando o valor obtido foi de 1.9 mg/kg. Vale ressaltar que estes valores estão dentro do intervalo considerado normal pelo CONAMA 344/2004. Este fato decorre que na região banhada a montante por este rio, existem vários pontos de esgotamentos clandestinos além de uma indústria têxtil localizada próximo a área de suas nascentes, as quais podem ser as fontes da concentração significativa de chumbo encontrada, outro fator é o recebimento de uma parte da drenagem da rodovia BR 272 lançada a menos de 200 metros da principal nascente do rio, o que provoca a elevação no ponto de coleta 1 e a dissipação do material no interior do corpo hídrico, reduzindo o valor no ponto de coleta 2. O cádmio é um metal não essencial, similar ao Zinco, metal com o qual apresenta alta afinidade geoquímica. Em quantidades reduzidas, o cádmio pode ser um importante estimulante do metabolismo, por sua toxicidade, deve ser considerado nocivo aos indivíduos. Pode ser encontrado em produtos como cigarros e ainda em produtos eletrônicos como celulares, monitores, televisores, computadores, baterias e ainda em agrotóxicos (BAIRD, 2011). As concentrações de Cádmio em todos os pontos analisados apresentaram-se <1, ou seja, dentro dos padrões estabelecidos pelo CONAMA 344/04 que define o valor máximo para a presença de cádmio.

MAPA DE ORDEM DOS CANAIS DA BACIA DO RIO DO CAMPO: COM DESTAQUE PARA OS PONTOS DE COLETA


Concentração de metais pesados, relacionados com a vazão e precipitação

Considerações Finais

Nos últimos anos os rios urbanos vêm apresentando qualidade das águas e sedimentos que merecem atenção, tanto da população quanto do setor público e a origem dessas alterações está diretamente relacionada às atividades nas bacias hidrográficas, através dos despejos de resíduos domésticos e industriais, por meio da agricultura ou urbana. Nesta perspectiva o trabalho apresenta grande relevância para a Geomorfologia Pluvial e para a sociedade, pois o mesmo possibilita a compreensão da dinâmica da bacia hidrográfica rio do Campo. Ao realizar a pesquisa percebemos que os fatores físicos externos, possuem forte relação com o comportamento do corpo hídrico estudado. Apesar de constatarmos a presença de vegetação ripária, ocorre um grande carreamento de sedimentos para o rio, ocasionado pela falta de manutenção ou retirada dos terraços base larga. Em relação aos metais pesados, apesar de se encontrarem dentro dos parâmetros estabelecidos pelo CONAMA (344/04), é imprescindível que sejam adotadas políticas que proporcionem a redução na concentração dos metais pesados no Rio do Campo. Considerando os resultados obtidos, consideramos que é de extrema necessidade o constante monitoramento da qualidade da água e dos sedimentos no Rio do Campo, afetando diretamente na qualidade da água consumida pela população de Campo Mourão, uma vez que o Rio do Campo é o principal manancial de abastecimento do município.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao LAPEGE (Laboratório de Pesquisa Geoambiental) da UNESPAR - Campus de Campo Mourão, a Saubern Hospitalar financiadora da pesquisa. O primeiro autor agradece a bolsa de pós graduação.

Referências

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