COMPARAÇÃO DAS DIFERENTES METODOLOGIAS DE DETERMINAÇÃO DO ÍNDICE DE QUALIDADE … · 2015. 8....
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS
CAMPUS CATALÃO
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
COMPARAÇÃO DAS DIFERENTES METODOLOGIAS DE DETERMINAÇÃO DO
ÍNDICE DE QUALIDADE DA ÁGUA
MARIA THEREZA DE OLIVEIRA
ORIENTADOR: MSc. ANTOVER PANAZZOLO
CATALÃO, 2013
MARIA THEREZA DE OLIVEIRA
COMPARAÇÃO DAS DIFERENTES METODOLOGIAS DE DETERMINAÇÃO DO
ÍNDICE DE QUALIDADE DA ÁGUA
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao
Curso de Engenharia Civil da Universidade
Federal de Goiás – Campus Catalão, como
requisito parcial para a obtenção do Título de
Engenheiro Civil.
Orientador: Prof. MSc. Antover P. Sarmento
CATALÃO, 2013
AGRADECIMENTOS
Agradeço a Deus por estar completando mais uma etapa da minha vida!
Agradeço à minha mãe que sempre me apoiou e amou incondicionalmente e sempre
acreditou na minha capacidade, foi sempre meu porto seguro!
Agradeço a toda minha família pelo apoio, em especial aos meus irmãos João Lucas e
Felipe Augusto e a minha tia Sheila, sempre presentes nessa minha caminhada.
Agradeço aos professores do curso de Engenharia Civil da UFG-CAC, em especial ao
meu orientador Antover.
Agradeço a primeira turma de Engenharia Civil da UFG-CAC, pela companhia e
aprendizagem nessa jornada, em especial, Bárbara e Jakeliny.
Agradeço aos colegas de república, desses anos em Catalão, pela solidariedade e
companheirismo nos bons e maus momentos da graduação, em especial a Yamila.
Agradeço a Taise, eterna amiga e companheira dessa etapa da faculdade, pelo apoio,
companheirismo, pelas risadas, enfim, por todos os momentos que passamos juntas nesses
anos da graduação.
Agradeço a Maria Tereza, além de sempre presente, sempre esteve disposta a me
ajudar e sempre foi um ponto de apoio e referência.
Agradeço ao meu namorado, Oldack, presente e paciente nesses últimos momentos da
minha graduação.
Agradeço ao Thiago Linhares, pelos esclarecimentos em química do meu TCC.
Agradeço a Jéssica e Sâmela, pela ajuda no projeto de pesquisa referente ao TCC.
RESUMO
A preocupação com a qualidade da água surgiu no século XIX e, desde então, inúmeras
pesquisas tem surgido com o objetivo de classificar a água de forma numérica, de modo que a
interpretação dos resultados seja fácil e rápida. A NSF criou, em 1975, um método
denominado IQA-NSF para essa classificação da água. Desde então, outros órgãos vêm
adaptando a metodologia. A CETESB e a FEAM adaptaram o método e classificam a água de
acordo com seus critérios, bem como o CCME. Este trabalho trata da comparação destes
quatro métodos citados, a partir da análise das características físicas, químicas e biológicas do
Rio Meia Ponte, no trecho situado na região metropolitana de Goiânia, Goiás. Como era
esperado, a diferença de resultados entre as metodologias confirma a necessidade de escolha
de um método adequado às características da região em estudo. Em relação ao Rio Meia
Ponte, nota-se uma queda na qualidade da água na zona urbana e no período chuvoso.
Palavras-chave: IQA-NSF, CETESB, FEAM/IGAM, CCME, Rio Meia Ponte.
2
ABSTRACT
The concern over water quality emerged in the nineteenth century and since then, numerous
studies have emerged with the purpose of classifying the water numerically, so that the
interpretation of the results is easy and fast. In 1975 the NSF created a method known as
WQI-NSF for this classification of water. Since then, other agencies are adapting the
methodology. The CETESB and FEAM adapted the method and classify the water according
to your criteria, as well as the CCME. This work deals with the comparison of these four
methods cited, from physical, chemical and biological analysis of the Meia Ponte River in the
stretch located in the metropolitan area of Goiânia, Goiás As expected, the difference in
results between methodologies confirms necessity to choose a method appropriate to the
characteristics of the region under study. Regarding the Meia Ponte River, there is a decline in
water quality in the urban area and in the rainy season.
Keywords: WQI-NSF, CETESB, FEAM/IGAM, CCME, Meia Ponte River.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 – PONTO 1 – Captação SANEAGO ..........................................................................22
Figura 2 – PONTO 2 – Goiânia 2.......... ...................................................................................23
Figura 3 – Planilha de Cálculo do Índice de Qualidade da Água (Versão 1.0)..... ...................26
Figura 4 – Pasta IQA-NSF................................................................................... .....................26
Figura 5 – Pasta IQA-CETESB.......................................................................... ......................27
Figura 6 – Pasta IQA-FEAM/IGAM................................................................ ........................27
Figura 7 – Pasta IQA-CCME........................................................................... .........................28
Figura 8 – Índice Pluviométrico de Goiânia – 2008....................................... ..........................32
Figura 9 – Índice Pluviométrico de Goiânia – 2009....................................... ..........................32
Figura 10 – Índice Pluviométrico de Goiânia – 2010..................................... ..........................33
Figura 11 – Índice Pluviométrico de Goiânia – 2010 ............................................................... 33
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Variáveis e respectivos pesos adotados nas metodologias IQA-NSF, IQA-CETESB
e IQA-FEAM-IGAM ................................................................................................................13
Tabela 2 - Variação do IQA-NSF ............................................................................................. 14
Tabela 3 - Variação do IQA-CETESB ......................................................................................14
Tabela 4 - Variação do IQA-FEAM-IGAM . ............................................................................14
Tabela 5 – Variação do IQA segundo a ANA ..........................................................................14
Tabela 6 - Variação IQA-CCME ..............................................................................................15
Tabela 7 Pontos de Amostragem utilizados para o cálculo do IQA .........................................22
Tabela 8 - Índices das Amostras – Ano 2007 ...........................................................................23
Tabela 9 - Índices das Amostras – Ano 2008 ...........................................................................24
Tabela 10 - Índices das Amostras – Ano 2009 .........................................................................24
Tabela 11 - Índices das Amostras – Ano 2010 .........................................................................25
Tabela 12 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2007 ... 28
Tabela 13 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2008 ... 28
Tabela 14 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2009 ... 29
Tabela 15 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2010 ... 29
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................................... 8
2 OBJETIVOS ........................................................................................................................... 9
2.1 Objetivo Geral ..................................................................................................................... 9
2.2 Objetivos Específicos .......................................................................................................... 9
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ............................................................................................. 10
3.1 Índice de Qualidade da Água – Histórico .......................................................................... 10
3.2 Principais Diferenças entre as Metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME ... 12
3.3 Características dos Parâmetros Analisados ....................................................................... 15
4 METODOLOGIA EMPREGADA ....................................................................................... 20
4.1 Caracterização da Bacia do Rio Meia Ponte ..................................................................... 20
4.2 Trecho de Estudo e dados Sobre as Características Físicas, Químicas e Biológicas do Rio
Meia Ponte ................................................................................................................................ 21
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ......................................................................................... 25
5.1 Apresentação dos Resultados ............................................................................................ 25
5.2 Análise e Comparação das Metodologias .......................................................................... 29
5.3 Diagnóstico da Qualidade da Água do Rio Meia Ponte no Trecho de Estudo .................. 31
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................... 35
7 REFERÊNCIAS ................................................................................................................... 36
8
1 INTRODUÇÃO
A gestão dos recursos hídricos se mostra vulnerável em relação ao uso da água e sua
disponibilidade de oferta em quantidade e qualidade adequadas. A falta de gerenciamento da
água gera problemas que vão desde a veiculação de doenças por falta de saneamento,
disponibilidade em quantidade insuficiente, assoreamento de cursos d’água, contaminação por
agroquímicos e fertilizantes a outros problemas.
O crescimento desordenado das cidades contribui para o aumento dos impactos
ambientais relacionados aos recursos hídricos, comprometendo a qualidade dos mananciais e
a drenagem das águas pluviais, acarretando reflexos diretos no abastecimento público e na
proliferação de doenças relacionadas à água.
No final do século XIX, estudiosos reconheceram a importância da qualidade da água
e começaram a surgir pesquisas nesse âmbito. O índice de qualidade da água (IQA) é
resultado dessa preocupação e vem sendo aprimorado por diversos pesquisadores que visam
obter um índice que reflita a qualidade da água de acordo com sua destinação e características
dos mananciais.
Neste contexto, a avaliação das características físicas, químicas e biológicas,
principalmente no que concerne à qualidade da água, tem por objetivo agrupar um grande
número de informações de forma que possibilite pronta interpretação e reconhecimento das
tendências ao longo do tempo e do espaço.
No Brasil, surge por parte das universidades, do governo e da comunidade em geral o
interesse em sanar esses problemas. A preocupação com a qualidade da água distribuída para
a população tem atraído pesquisas que visam obter um padrão de qualidade adequado às
características de nossos mananciais.
Existem diferentes metodologias de cálculo para classificar a água de forma numérica,
tornando possível a escolha da metodologia mais adequada de acordo com as características
de cada região. Porém, determinar a aplicabilidade de cada método depende de uma análise
comparativa, considerando as principais diferenças entre os mesmos, visto que dada a
diversidade de pontos de vista e de inúmeras pesquisas, não se pode garantir que as
metodologias sejam aplicáveis em qualquer caso.
9
2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo Geral
Realizar um diagnóstico da qualidade da água, de acordo com metodologias de cálculo
da National Sanitation Foundation (NSF), da Companhia Ambiental do Estado de São Paulo
(CETESB), do Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) e do Canadian Council of
Ministers of the Enviroment (CCME) considerando a importância e aplicabilidade de cada
parâmetro, de maneira a expressar as alterações da qualidade da água.
2.2 Objetivos Específicos
Desenvolver uma planilha de cálculo automatizada para o cálculo do IQA.
Obter por diferentes metodologias de cálculo de IQA, índices de qualidade da água
para Rio Meia Ponte em dois pontos: ponto de captação da SANEAGO e um ponto na
área urbana, no Setor Goiânia 2.
Comparar os dados obtidos por diferentes metodologias de cálculo de IQA;
Elaborar um diagnóstico do estado da qualidade da água da região analisada,
enfatizando as características da região com o objetivo de demonstrar a necessidade de
um IQA padronizado para cada região.
10
3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
A preocupação com a qualidade da água e a necessidade de classificá-la de uma
maneira prática e fácil de ser entendida pelo público em geral resultou na criação do Índice de
Qualidade da Água, mais conhecido como IQA. A seguir é apresentado um breve histórico
desse assunto, também são apresentadas as principais metodologias que surgiram através de
pesquisas nesse âmbito e uma caracterização dos parâmetros físicos, químicos e biológicos
considerados pelos especialistas como decisivos na qualidade da água.
3.1 Índice de Qualidade da Água – Histórico
A água, em função de suas propriedades de solvente aliada a sua capacidade de
transportar partículas, contém uma série de impurezas que irão definir o seu grau de qualidade
(SAAD, 2007).
A classificação da água, de acordo com seu grau de pureza ou poluição, surgiu na
Alemanha em meados de 1848. Na mesma época, a importância da qualidade da água para a
saúde pública foi reconhecida no Reino Unido.
Durante décadas, a água foi classificada de acordo com o índice de matéria orgânica
presente por diferentes métodos. Em meados de 1965, observou-se que as metodologias
anteriores eram deficientes e pouco práticas e que havia necessidade de um índice que
classificasse a água de forma numérica (LUMB et al., 2011).
É notável que a questão da qualidade da água esteja ganhando importância em todo o
mundo. A União Europeia promulgou, no ano 2000, uma política que se concentra em
melhorar ou manter a qualidade da água em rios, lagos, aquíferos e áreas costeiras dos países
membros desta parte do mundo até 2015. A situação é bem mais complexa em países em
desenvolvimento, onde a pressão econômica impulsiona a deterioração da qualidade da água
(ESPEJO et al., 2012).
Nos Estados Unidos, na década de 1970, a “National Sanitation Foundation” (NSF)
desenvolveu uma metodologia para a adoção de um Índice de Qualidade da Água (IQA). O
IQA-NSF é composto por nove variáveis consideradas relevantes para a avaliação da
qualidade das águas, tendo como determinante principal a sua utilização para abastecimento
público (CETESB, 2012).
Os parâmetros utilizados para representar as características físicas, químicas e
biológicas na definição do IQA, apresentam impurezas quando ultrapassam certos valores
11
estabelecidos e são, em sua maioria, indicadores de contaminação causada pelo lançamento de
esgotos domésticos. A NSF estabeleceu esses parâmetros através de pesquisa de opinião junto
a vários especialistas da área ambiental, para o desenvolvimento de um índice que sugerisse a
qualidade da água (PEREIRA, 2010; BRASIL, 2005).
Os nove parâmetros são: oxigênio dissolvido (OD), coliformes termotolerantes (CT),
potencial hidrogeniônico (pH), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), nitrato total (NO3),
fosfato total (PO4), temperatura da água (Tágua), turbidez (Turb.) e sólidos totais (ST). Em
função das concentrações de cada parâmetro foram traçadas curvas médias da variação da
qualidade da água (PEREIRA, 2010).
O IQA é um método simples e conciso para expressar a qualidade dos corpos de água
para usos variados, tais como recreação, natação, irrigação, consumo humano, manutenção da
vida aquática etc., porém, todos os IQAs possuem alguma limitação. Inúmeros estudos
surgiram no mundo, a partir da década de 1970, com o objetivo de aprimorar a metodologia
de classificação numérica da água (LUMB et al., 2011).
No Brasil, o órgão responsável pela classificação dos corpos d’água e diretrizes
ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelecer as condições e padrões de
lançamento de efluentes, é o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), ligado ao
Ministério do Meio Ambiente (MMA).
A última resolução do CONAMA que trata da classificação dos cursos d’água é a de
nº 357 de 17 de março de 2005, complementada e alterada em 2011, pela resolução nº 430.
Tais resoluções concernem as condições e padrões de lançamento de efluentes. Nesse
documento, as águas doces são classificadas em cinco classes: especial, 1, 2, 3 e 4. Dessas,
somente a classe 4 não é considerada adequada para ser utilizada no abastecimento público ou
qualquer outro tipo de utilização humana e da maioria dos seres vivos, devido a sua baixa
qualidade, cujos custos de tratamento inviabilizam o seu aproveitamento. As demais, diferem
entre si pelo tipo de tratamento a ser utilizado na desinfecção das mesmas, antes de sua
distribuição à população.
O número ideal de parâmetros estabelecidos pelo CONAMA para análise da qualidade
da água é relativamente elevado, sendo difícil estabelecer um índice que incorpore e expresse
essas informações ao mesmo tempo (SAAD et al., 2007).
Embora a classificação da qualidade da água dependa da sua destinação (irrigação,
consumo humano, utilização industrial etc.) é sempre importante ter a informação de sua
composição tão completa quanto possível, tanto em termos de números de parâmetros
analisados e em relação à cobertura espacial e temporal da frequência de monitoramento
12
(ESPEJO et al., 2012).
3.2 Principais Diferenças entre as Metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME
Em 1975, a Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB) adaptou a
metodologia da NSF para ser utilizada no Brasil. O Canadian Council of Ministers of the
Enviroment (CCME) desenvolveu, em 2001, uma metodologia de cálculo própria para a
definição do IQA com o objetivo de padronizar a classificação da água de acordo com as
características canadenses (ALMEIDA, 2007).
Desde 1997, o Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM) vem monitorando as
águas superficiais do Estado de Minas Gerais em parceria com a Fundação Estadual do Meio
Ambiente (FEAM) através do Projeto Águas de Minas com uma metodologia de cálculo do
IQA adaptada (BRASIL, 2005).
A metodologia adaptada pela CETESB utiliza os mesmos parâmetros da NSF para a
obtenção do IQA, a exceção do nitrato total e fosfato total, analisando a concentração de
nitrogênio total e fósforo total. Desde 2002, também são utilizados três índices específicos ao
uso de cada recurso hídrico: abastecimento público (IAP), proteção da vida aquática (IVA) e
balneabilidade (IB). O IAP consiste na multiplicação do IQA por um indicador conjunto da
presença de substâncias tóxicas e que afetam a qualidade organoléptica. O IVA incorpora
parâmetros de ecotoxicidade, pH e OD e de estado trófico, obtido pela combinação das
variáveis transparência, clorofila a e fósforo total. O IB visa avaliar a qualidade da água para
fins de recreação de contato primário, sendo aplicado em praias de águas interiores, rios e
reservatórios (CETESB, 2012).
O IGAM utiliza os mesmos parâmetros da NSF, com metodologia de cálculo
desenvolvida e baseada nas curvas também obtidas pela NSF e estudos correlatos
desenvolvidos principalmente no Brasil. As amostras coletadas e analisadas pela Fundação
Centro Tecnológicas de Minas Gerais (CETEC) são encaminhadas ao IGAM, em meio
digital, através do programa Excel®
. Os dados são exportados para o banco de dados Access®
e a partir daí, realizam-se os cálculos do IQA através de programas computacionais, a
metodologia é denominada Sistema de Cálculo de Qualidade da Água (SCQA) (BRASIL,
2005).
A cada parâmetro foi atribuído um peso (Tabela 1) de acordo com sua importância
relativa no cálculo.
13
Tabela 1 - Variáveis e respectivos pesos adotados nas metodologias IQA-NSF, IQA-
CETESB e IQA-FEAM-IGAM. PARÂMETROS Pesos
NSF CETESB FEAM-
IGAM
Oxigênio Dissolvido mg L-1
0,17 0,17 0,17
Coliformes Termotolerantes NMP/100mL 0,16 0,15 0,15
Potencial Hidrogeniônico - 0,11 0,12 0,12
Demanda Bioquímica de Oxigênio mg L-1
0,11 0,10 0,10
Nitrato mg L-1
0,10 - 0,10
Nitrogênio Total mg L-1
- 0,10 -
Fosfato Total/ Fósforo Total mg L-1
0,10 0,10 0,10
Variação da Temperatura °C 0,10 0,10 0,10
Turbidez UNT 0,08 0,08 0,10
Sólidos Totais mg L-1
0,07 0,08 0,08
Fonte: COSTA FILHO et al. (2006).
O IQA-CMME se diferencia de todos os outros índices de qualidade, isso porque não
toma parâmetros específicos, apenas deixa aberta a escolha dos mesmos ao julgamento
técnico do profissional, o qual deve ter em conta as características do corpo hídrico. Identifica
os parâmetros com valor de concentração elevado e leva em consideração a periodicidade em
que se afastam do desejável. Não tem função de transformação, nem atribuição de peso a
parâmetros participantes, o que o faz o mais universal e objetivo (ALMEIDA, 2007).
Assim definido, o IQA reflete a interferência por esgotos sanitários e outros materiais
orgânicos, nutrientes e sólidos (BRASIL, 2005).
Com base nessas variáveis supracitadas, o IQA-NSF, IQA-CETESB e IQA-FEAM-
IGAM é calculado pelo produtório ponderado das qualidades de água correspondentes aos
parâmetros de acordo com a Equação 1:
9
0i
wi
iqIQA (Eq. 1)
Onde:
IQA - Índice de Qualidade da Água, variando de 0 a 100;
qi– qualidade do parâmetro i;
wi – peso atribuído ao parâmetro, em função de sua importância na qualidade da água,
variando de 0 a 1.
Os valores do IQA-NSF, CETESB, FEAM-IGAM variam entre 0 e 100, conforme
especificado nas tabelas 2, 3 e 4:
14
Tabela 2 - Variação do IQA-NSF. Nível de qualidade Variação do IQA-NSF
Excelente 90 a 100
Bom 70 a 90
Médio 50 a 70
Ruim 25 a 50
Muito Ruim 0 a 25
Fonte: CETESB, (2012).
Tabela 3 - Variação do IQA-CETESB. Nível de qualidade Variação do IQA-
CETESB
Ótima 80 a 100
Boa 52 a 79
Aceitável 37 a 51
Ruim 20 a 36
Péssima 0 a 19
Fonte: CETESB, (2012).
Tabela 4 - Variação do IQA-FEAM-IGAM. Nível de qualidade Variação do IQA-FEAM-
IGAM
Excelente 90 a 100
Bom 70 a 90
Médio 50 a 70
Ruim 25 a 50
Muito Ruim 0 a 25
Fonte: BRASIL, (2005).
De acordo com a Agência Nacional de Águas (ANA), as faixas de variação do IQA
são definidas em relação aos estados brasileiros, de acordo com a Tabela 5:
Tabela 5 – Variação do IQA segundo a ANA. Nível de Qualidade Variação do IQA: BA, CE, ES, GO,
MS, PB, PE, SP.
Variação do IQA: AL, MG, MT,
PR, RJ, RN, RS.
Ótima 80 a 100 91 a 100
Boa 52 a 79 71 a 90
Razoável 37 a 51 51 a 70
Ruim 20 a 36 26 a 50
Péssima 0 a 19 0 a 25
Fonte: ANA, (2012).
O IQA-CCME é calculado através da combinação de três medidas de variância para
criar um vetor no espaço, ou seja, cada medida de variância corresponde a um dos
componentes do vetor, de forma que um resultado próximo de 100 represente uma qualidade
de água melhor.
O IQA-CCME contém a informação sobre a variância dos três fatores em relação a um
15
objetivo estabelecido e pode ser calculado de acordo com a Equação 2. O número de
parâmetros que não obedecem aos critérios estabelecidos é representado por F1; a frequência
dos parâmetros que não obedecem aos critérios de qualidade estabelecidos é representada por
F2 e a magnitude do valor excedido de cada análise em relação aos parâmetros estabelecidos é
representada por F3.
732,1100
2
3
2
2
2
1 FFFIQA
(Eq. 2)
Onde:
IQA: Índice de Qualidade da Água, variando de 0 a 100;
F1: Escopo;
F2: Frequência;
F3: Magnitude.
Tabela 6 - Variação IQA-CCME. Nível de qualidade Variação do CCME
Excelente 95 a 100
Bom 80 a 90
Regular 60 a 80
Marginal 45 a 69
Pobre 0 a 45
Fonte: ALMEIDA, (2007).
3.3 Características dos Parâmetros Analisados
O oxigênio, proveniente da atmosfera, dissolve-se nas águas naturais, devido à
diferença de pressão parcial. Sua concentração depende das variáveis físicas, químicas e
bioquímicas que ocorrem nos mananciais. O Oxigênio Dissolvido é um fator limitante para a
manutenção da vida aquática e de processos de autodepuração em sistemas aquáticos naturais.
Durante a degradação da matéria orgânica, as bactérias fazem uso do oxigênio nos seus
processos respiratórios, podendo vir a causar uma redução de sua concentração no meio
(CETESB, 2012).
Uma das causas mais frequentes da diminuição da vida aquática é a queda (depleção)
na concentração de oxigênio nos corpos d’água. O valor mínimo de oxigênio dissolvido para a
preservação da vida aquática, estabelecido pela Resolução CONAMA 357/05 é de 5,0 mg L-1
,
mas existe uma variação na tolerância de espécie para espécie (LAJO et al., 2012).
16
Valores de OD menores que 2,0 mg L-1,
de modo geral, representam uma condição
perigosa, denominada hipoxia, ou seja, baixa concentração de OD na água. A concentração de
oxigênio pode variar de acordo com a pressão atmosférica e com a temperatura do meio
(CETESB, 2012).
Os coliformes termotolerantes formam um grupo que compreende bactérias que
podem estar nas fezes humanas ou de outros animais homeotérmicos, como também em águas
ricas em nutrientes, solo e fitomassa em degradação (SPERLING, 1996). São indicadores de
poluição por esgotos domésticos. Sua presença em grandes quantidades indica a possibilidade
da existência de microrganismos patogênicos (Escherichia coli) que são responsáveis pela
transmissão de doenças de veiculação hídrica (LAJO et al., 2012).
O pH afeta diversos equilíbrios químicos, influenciando os ecossistemas aquáticos
naturais. A Resolução CONAMA 357/05 estabelece que para a proteção da vida aquática o
pH deve estar entre 6 e 9. A água para consumo humano deve apresentar valores de pH entre
6,5 e 8,5, de acordo com a Portaria nº 518/2004 do Ministério da Saúde. Alterações nos
valores de pH também podem aumentar o efeito de substâncias químicas, via solubilização,
que são tóxicas para organismos aquáticos, tais como metais pesados (BRASIL, 2013; LAJO
et al., 2012).
No meio natural, o pH está associado à dissolução de rochas, à absorção de gases da
atmosfera, à oxidação da matéria orgânica e à fotossíntese. Pode também estar associado a
efluentes domésticos e industriais (SPERLING, 1996).
A DBO representa a quantidade de oxigênio necessária pra oxidar a matéria orgânica
presente na água através da decomposição microbiana aeróbia. A ocorrência de altos valores
de DBO geralmente causada pelo lançamento de matéria orgânica através de esgotos
domésticos, provoca uma diminuição dos valores de oxigênio dissolvido na água, o que pode
provocar mortandade de peixes e eliminação de outros organismos aquáticos (SAAD, 2007).
Um elevado valor da DBO produz sabores e odores desagradáveis na água, obstrui os
filtros de areia utilizados nas estações de tratamento de água, sendo um parâmetro importante
no controle da eficiência das estações, tanto de tratamentos biológicos aeróbios e anaeróbios,
bem como físico-químicos (MACÊDO, 2009).
A temperatura desempenha um papel principal de controle no meio aquático,
condicionando as influências de uma série de variáveis físico-químicas, tais como a
viscosidade, tensão superficial, compressibilidade, calor específico, constante de ionização e
calor latente de vaporização diminuem, enquanto a condutividade térmica e a pressão de
vapor aumentam. Além da influência sobre as variáveis físico-químicas, a variação da
17
temperatura influi nos organismos aquáticos, uma vez que estes possuem limites de tolerância
térmica superior e inferior, temperaturas ótimas para crescimento e limitações de temperatura
para migração, desova e incubação do ovo (CETESB, 2012).
As variações sazonais e diárias, bem como estratificação vertical da temperatura
apresentada pelos corpos d’águas naturais são influenciadas por fatores tais como latitude,
altitude, estação do ano, período do dia, taxa de fluxo, profundidade e pelo lançamento de
efluentes industriais (SEINFRA, 2012).
Nos corpos d’água o nitrogênio pode ocorrer nas formas de nitrogênio orgânico,
amoniacal, nitrito e nitrato. Os nitratos podem ser tóxicos aos seres humanos e em altas
concentrações causam uma doença chamada metahemoglobinemia infantil (doença do bebê
azul), que é letal para crianças (LAJO et al., 2012).
O nitrogênio é um nutriente presente nos processos biológicos, seu lançamento em
grandes quantidades nos corpos d’água, junto com outros nutrientes tais como o fósforo,
desencadeia um fenômeno chamado de eutrofização, ou seja, enriquecimento de nutrientes
dos corpos d’água. Este fenômeno tem como consequência o crescimento excessivo das algas,
o que pode prejudicar o abastecimento público, a recreação e a preservação da vida aquática
(ANA, 2012).
As fontes de nitrogênio para os corpos d’água são variadas, sendo uma das principais
o lançamento de esgotos domésticos e efluentes industriais. Em áreas agrícolas, o escoamento
da água das chuvas em solos que receberam fertilizantes também é uma fonte de nitrogênio,
assim como a drenagem de águas pluviais em áreas urbanas (CETESB, 2012).
Também pode ocorrer a fixação biológica do nitrogênio atmosférico pelas algas e
bactérias. Além disso, outros processos, tais como a deposição atmosférica pelas águas das
chuvas também causam aporte de nitrogênio aos corpos d’água (LAJO et al., 2012).
De modo semelhante ao nitrogênio, o fósforo é um importante nutriente para os
processos biológicos. Seu despejo, de forma indiscriminada, pode causar a eutrofização das
águas. Entre as fontes de fósforo, destacam-se os esgotos domésticos pela presença dos
detergentes superfosfatados e da própria matéria fecal e agroquímicos. A drenagem pluvial de
áreas agrícolas e urbanas também é uma fonte significativa de fósforo para os corpos d’água.
Entre os efluentes industriais destacam-se os das indústrias de fertilizantes, alimentícias,
laticínios, frigoríficos e abatedouros (ANA, 2012).
Sólidos totais correspondem a toda matéria contida na amostra que permanece como
resíduo, após evaporação e secagem da amostra a uma temperatura pré-estabelecida durante
um tempo fixado. É usado como um parâmetro de determinação da qualidade da água,
18
avaliando o peso total dos constituintes orgânicos e minerais presentes na água por unidade de
volume (FUNCEME, 2012).
A turbidez de uma amostra de água está relacionada com o grau de atenuação de
intensidade que um feixe de luz sofre ao atravessá-la, causada pela presença de sólidos em
suspensão, tais como areia, silte, argila, detritos orgânicos, algas, bactérias, plâncton em geral
etc.
Em um manancial aquático, a turbidez de uma amostra de água é influenciada pela
natureza da bacia de captação, e durante o período chuvoso as águas superficiais, por
adquirirem maior velocidade e por conterem sólidos de aporte de escoamento superficial da
água, apresentam turbidez mais elevada. Os esgotos sanitários e diversos efluentes industriais
também provocam elevações na turbidez das águas. Atividades de mineração têm provocado
formação de grandes bancos de lodo em rios e alterações no ecossistema aquático.
Turbidez elevada reduz a fotossíntese de vegetação, enraizada, submersa e de algas,
em decorrência da diminuição da disponibilidade de luz, levando a redução da produtividade
de peixes, bem como afeta a eficiência do processo de desinfecção da água. A turbidez afeta
também os usos: doméstico, industrial e recreativo de uma água (ANA, 2012).
Como qualquer ferramenta, a utilização de um índice de qualidade da água tem
vantagens e desvantagens (ESPEJO et al., 2012).
Entre as vantagens, a obtenção da qualidade da água a partir de vários parâmetros com
unidades diferentes em um único número mais fácil de compreender e ser utilizado pelas
autoridades governamentais na tomada de decisões sobre a utilização, destinação e tratamento
da água. Da mesma forma, a sua determinação permite facilmente a obtenção de informações
de caráter temporal e evolução espacial da qualidade da água em uma determinada bacia, bem
como a comparação entre diferentes bacias (ESPEJO et al., 2012).
Destaca-se o fato de que algumas informações “são perdidas” no processo de cálculo
do índice, por exemplo, a presença de níveis elevados de um determinado poluente, passar
despercebida quando o indicador assume muitos parâmetros para a sua determinação
(ESPEJO et al., 2012).
A maioria dos métodos de classificação da água, incluindo o IQA, sofre três defeitos:
ambiguidade, eclipsamento dos dados e rigidez (SWAMEE et al., 2007).
A ambiguidade ocorre quando todos os subíndices indicam a qualidade da água
aceitável para uma determinada utilização, mas um índice agregado informa o contrário. O
eclipsamento existe quando um subíndice não reflete a má qualidade da água em relação a
uma ou mais variáveis, ou seja, a presença de um poluente não é notada. (SWAMEE et al.,
19
2007).
Quando variáveis adicionais são incluídas no índice para responder a preocupações
específicas de uma determinada região e a agregação desse índice não é feita, pois a
abordagem do IQA-NSF não permite a adição de informações de interesse para a região em
estudo, ocorre a rigidez. A rigidez reduz artificialmente o índice de qualidade da água de tal
forma que não reflete de forma coerente o IQA (ESPEJO et al., 2012; SWAMEE et al., 2007).
Além disso, a avaliação da qualidade da água obtida pelo IQA não analisa vários
parâmetros importantes para o abastecimento público, tais como substâncias tóxicas (metais
pesados, pesticidas, compostos orgânicos), protozoários patogênicos e substâncias que
interferem nas propriedades organolépticas da água (ANA, 2012).
Os parâmetros que avaliam a presença de substâncias tóxicas e que afetam a qualidade
organoléptica são compostos de maneira a fornecer o Índice de Substâncias Tóxicas e
Organolépticas (ISTO) (PEREIRA, 2010).
Segundo Bonnet et al. (2007), não há um indicador de qualidade de água único e
padronizável para qualquer sistema hídrico. Uma forma de avaliar objetivamente estas
variações é a combinação de parâmetros de diferentes dimensões, em índices que os reflitam
conjuntamente em uma distribuição amostral no espaço e no tempo de acordo com as
características de cada região.
Além dos métodos de cálculo do IQA supracitados, diversos outros índices foram
desenvolvidos com base em características físicas e químicas da água ou a partir de
indicadores biológicos, cabendo ajustes nos pesos e parâmetros para adequação à realidade
regional. Usualmente, estes IQAs são baseados em poucas variáveis, cuja definição deve
refletir as alterações potenciais ou efetivas, naturais ou antrópicas, que ela sofre (BONNET,
2007).
20
4 MATERIAL E MÉTODOS
Através da obtenção de dados, referentes aos parâmetros estabelecidos para o cálculo
do IQA, junto a Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Estado de Goiás
(SEMARH), por meio de disponibilização eletrônica de arquivos, foi calculado o valor do
IQA de dois pontos do Rio Meia Ponte de acordo com as diferentes metodologias
estabelecidas em pesquisas anteriores, pela CETESB, NSF, CCME e FEAM-IGAM.
O estudo comparativo foi realizado demonstrando as principais diferenças entre os
métodos, a fim de identificar resultados distintos para o mesmo índice de acordo com a
metodologia empregada.
A planilha automatizada utilizada na realização dos cálculos foi desenvolvida em
Excel®, onde as características físicas, químicas e biológicas inseridas pelo usuário são os
dados de entrada e os dados de saída são os valores de IQAs calculados pelas metodologias da
NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME.
4.1 Caracterização da Bacia do Rio Meia Ponte
A Bacia Hidrográfica do Rio Meia Ponte faz parte do complexo hidrográfico da Bacia
do Rio Paraná, localizando-se na região superior (norte) do Rio Paranaíba, com uma área de
aproximadamente 12180 km2, o que equivale a 3,56% da área do Estado de Goiás. O Rio
Meia Ponte percorre 415 km até a sua foz, drenando 37 municípios do estado. Suas nascentes
localizam-se na Serra dos Brandões (Itauçú), sendo sua foz no Rio Paranaíba (Cachoeira
Dourada – divisa com o Estado de Minas Gerais) (ASSOCIAÇÃO AMBIENTAL PRÓ-
ÁGUAS DO CERRADO, 2013).
O bioma predominante na região é o Cerrado. A região tem duas estações climáticas
bem definidas: chuva e seca, que influenciam na vazão do rio.
O município de Goiânia, capital do Estado de Goiás, concentra inúmeros corpos
hídricos poluídos, que comprometem a qualidade de vida da população, bem como da flora e
fauna. Estes corpos hídricos fazem parte da bacia hidrográfica do Rio Meia Ponte, que recebe
efluentes tanto direta como indiretamente. Sendo o Rio Meia Ponte, juntamente com o
Córrego João Leite, um manancial importante para abastecimento público do estado, causa
sérias preocupações aos órgãos ambientais responsáveis e estudiosos, que buscam meios de
recuperar o rio (CARVALHO, 2011).
21
Já foi dito que a qualidade da água depende do uso do solo da bacia hidrográfica e de
suas características naturais. A água pode ter vários usos como para lançamento de efluentes
domésticos e industriais, irrigação, abastecimento público e industrial, dessedentação de
animais, preservação da flora e fauna, recreação e lazer, criação de espécies, geração de
energia elétrica, navegação, harmonia paisagística, diluição e transporte de despejos. É
importante observar que um curso d’água pode ser utilizado de diversas formas
concomitantemente, é o que acontece com o Rio Meia Ponte, que vem sendo utilizado tanto
quanto para abastecimento público como para lançamento de efluentes.
Cerca de 45% da população do estado vive na região da bacia. Além da alta
concentração populacional na região, existe um grande número de indústrias instaladas,
principalmente na região metropolitana de Goiânia. Essa combinação torna o Rio Meia Ponte
um dos rios mais poluídos do país e, em alguns pontos do rio, a água é imprópria para
tratamento convencional (BRASIL, 2009).
4.2 Trecho de Estudo e dados Sobre as Características Físicas, Químicas e Biológicas do
Rio Meia Ponte
O trecho de estudo do Rio Meia Ponte está localizado no município de Goiânia,
Estado de Goiás.
Os dados utilizados para o cálculo do IQA foram obtidos em arquivo eletrônico
disponibilizado pela Secretaria do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Estado de
Goiás (SEMARH, 2013).
A SEMARH fez o monitoramento da qualidade da água do Rio Meia Ponte do ano
2001 ao ano 2010, geralmente nos meses de março, junho, setembro e dezembro. As
amostras foram coletadas por técnicos da SEMARH em 7 pontos do rio, desde a sua nascente,
em Itauçú até a sua foz, próximo ao Rio Paranaíba (SEMARH, 2013).
Os pontos utilizados nesse trabalho para o cálculo do IQA são os pontos de Captação
da SANEAGO (16°34'10,6" S e 49°19'44,8" W) e no Setor Goiânia 2 (16°38'31,3" S e
49°15'24,0" W), ambos no município de Goiânia. A distância entre os dois pontos é de 20,27
km. As Figuras 1 e 2 mostram os pontos de coleta.
Apesar da pequena distância entre os pontos de análise, o processo de urbanização no
PONTO 2 é bastante acentuado, enquanto, o PONTO 1 ainda encontra-se em zona rural,
assim pode ser observada uma poluição por esgotos domésticos e lançamento de efluentes no
PONTO 2 de forma indiscriminada.
22
Os dados utilizados são do ano de 2007 ao ano de 2010 por motivos das coletas
apresentarem os dados suficientes para a aplicação das metodologias do IQA-NSF, IQA-
CETESB e IQA-FEAM-IGAM, salientando que a metodologia desenvolvida pelo CCME não
necessita de um número fixo de padrões a serem analisados.
Os dados são os índices das amostras de Oxigênio Dissolvido (OD); Coliformes
Termotolerantes (CT); Potencial Hidrogeniônico (pH); Demanda Biológica de Oxigênio
(DBO); Nitrogênio Amoniacal (NA); Nitrato (NO3); Nitrogênio Total (NT); Fosfato (PO4);
Variação de Temperatura (ΔT); Turbidez (Turb.); Sólidos Totais (ST); Temperatura do
Ambiente (T) e Concentração de Cloreto (CCl), e estão apresentados nas Tabelas 7, 8, 9 e 10.
Tabela 7 - Pontos de Amostragem utilizados para o cálculo do IQA. Pontos de Amostragem
PONTO 1 Captação SANEAGO
PONTO 2 Goiânia 2
Fonte: Próprio Autor.
Figura 1 - PONTO 1: Captação SANEAGO.
Fonte: GOOGLE EARTH (2013).
23
Figura 2 - PONTO 2: Goiânia 2.
Fonte: GOOGLE EARTH (2013).
Tabela 8 - Índices das Amostras – Ano 2007. Rio Meia Ponte
2007
Parâmetros Março Junho
PONTO 1 PONTO 2 PONTO 1 PONTO 2
OD (mg L-1
) 5,7 6,4 6,4 3,1
CT (NMP/100mL) 22000 430000 78 1500
pH 7,01 6,6 7,94 7,57
DBO (mg L-1
) 0 1,09 1,76 2,91
NA (mg L-1
) 0,134 1,3 0,202 1,85
NO3 (mg L-1
) 0,46 0,86 0,694 0,84
NT (mg L-1
) 0,1 1,011 0,157 1,44
PO4 (mg L-1
) 0,014 0,104 0,037 0,279
ΔT (°C) 2,5 0,5 1,3 3,8
Turb. (UNT) 40 33 18 12
ST (mg L-1
) 2917 137 180 177
T (°C) 24,6 24,3 18,9 18,4
CCl (mg L-1
) 6,55 5,65 5,5 6
Fonte: SEMARH (2013).
24
Tabela 9 - Índices das Amostras – Ano 2008.
Rio Meia Ponte
2008
Parâmetros Março Junho Setembro Dezembro
PONT
O 1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
OD (mg L-1
) 5,8 3,41 5,6 3,9 5,8 3,41 5,6 4,8
CT (NMP/100mL) 180 240000 490 240000 1800 240000 1700 240
pH 7,18 7,39 7,58 7,46 7,18 7,39 7,29 8,33
DBO (mg L-1
) 4,6 6,7 1,8 7,4 6 6,7 1,6 2,1
NA (mg L-1
) 0,55 0,86 0,1 0,016 0,55 0,86 0,35 0,78
NO3 (mg L-1
) 0,57 0,75 0,344 0,055 0,63 0,89 0,59 0,90
NT (mg L-1
) 0,4279 0,67 0,0778 0,012 0,4279 0,669 0,2723 0,61
PO4 (mg L-1
) 0,12 0,34 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
ΔT (°C) 1,7 2,7 3,8 3,6 1,7 2,7 1,2 0,9
Turb. (UNT) 83 89 23 52 83 89 40 125
ST (mg L-1
) 218 231 117 136 218 231 139 176
T (°C) 26,1 25,2 21,2 23,4 26,1 25,2 24,3 24,9
CCl (mg L-1
) 6,55 4,55 4,5 7,1 5,55 4,35 4,45 5,8
Fonte: SEMARH (2013).
Tabela 10 - Índices das Amostras – Ano 2009. Rio Meia Ponte
2009
Parâmetros Março Junho Setembro Dezembro
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
OD (mg L-1
) 6,3 4,1 6,6 3,9 5,8 3,41 5,5 4,9
CT (NMP/100mL) 1800 24000 4900 24000 1800 24000 1800 24000
pH 7,91 7,76 7,58 7,46 7,18 7,39 7,15 7,54
DBO (mg L-1
) 2,5 5,3 1,8 7,4 6 6,7 4,4 6
NA (mg L-1
) 0,54 8,3 - - 0,55 1,86 0,55 1,93
NO3 (mg L-1
) 0,57 0,89 - - 0,75 0,96 0,65 0,97
NT (mg L-1
) 0,4201 6,46 - - 0,4279 1,45 0,4279 1,5
PO4 (mg L-1
) 0,03 0,25 0,001 0,001 0,12 0,34 0,02 0,16
ΔT (°C) 0,3 0,5 3,8 4 1,7 2,7 3,5 5
Turb. (UNT) 98 1250 23 22 83 89 190 263
ST (mg L-1
) 187 1124 117 136 218 231 143 168
T (°C) 24,9 24,1 21,2 23 27,8 27,9 25 25,5
CCl (mg L-1
) 5,4 5,67 5,4 7,6 4,55 6,9 5,7 6,8
Fonte: SEMARH (2013).
continuação
25
Tabela 11 - Índices das Amostras – Ano 2010. Rio Meia Ponte
2010
Parâmetros Abril Outubro Dezembro
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
OD (mg L-1
) 5,6 4,6 6,5 - 6 4,6
CT (NMP/100mL) 3500 240000 68 240000 24000 240000
pH 6,52 6,87 7,52 7,38 8,08 6,61
DBO (mg L-1
) 2,3 1,5 - 29 4 9,07
NA (mg L-1
) 0,5 0,27 2,2 10,8 0,16 9
NO3 (mg L-1
) 1,72 0,93 0,89 1,1 0,5504 1,1
NT (mg L-1
) 0,389 0,21 1,7116 5 0,1245 7,002
PO4 (mg L-1
) 0,09 0,11 0,15 1,16 0,17 0,37
ΔT (°C) 1 1 5 4,5 1 4
Turb. (UNT) 350 250 22 46 56 125
ST (mg L-1
) 28 187 128 273 182 195
T (°C) 26 22 25,5 25,5 26 26
CCl (mg L-1
) 4,7 7,6 6,55 7,6 5,7 4,43
Fonte: SEMARH (2013).
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
O IQA foi calculado para dois pontos do município de Goiânia com o auxílio da
planilha desenvolvida. Os resultados são apresentados em forma de tabelas, as principais
diferenças dos métodos foram analisadas e foi feito um diagnóstico sobre a qualidade da água
do Rio Meia Ponte.
5.1 Apresentação dos Resultados
Foi desenvolvida uma planilha do Excel® que calcula o IQA da água de acordo com
quatro metodologias diferentes: IQA-NSF, IQA-CETESB, IQA-FEAM-IGAM e IQA-CCME.
A planilha calcula o IQA a partir da inserção dos dados nos campos azuis (Figura 3)
dos parâmetros analisados pelo usuário, na caixa “INTERPRETAÇÃO DE RESULTADOS”
os valores do IQA são apresentados para as quatro metodologias.
A classificação da água como “Ótima” ou “Excelente”; “Boa” ou “Bom”; “Médio”,
“Aceitável” ou “Regular”; “Ruim” ou “Marginal”; “Péssimo”, “Muito Ruim” ou “Pobre” é
feita de acordo com as faixas de variação dos resultados apresentados. As cores que aparecem
em relação às faixas de variação são uma sugestão de Brown et al (BRASIL, 2005).
Além da pasta “IQA”, a Planilha de Cálculo do Índice de Qualidade da Água (Versão
1.0), apresenta outras quatro pastas: “IQA-NSF”, “IQA-CETESB”, “IQA-FEAM-IGAM”,
“IQA-CCME” que contem a formulação matemática de cada método (Figuras 4, 5, 6 e 7).
26
Figura 3 - Planilha de Cálculo do Índice de Qualidade da Água (Versão 1.0).
Fonte: Próprio Autor.
Figura 4 - Pasta IQA-NSF.
Fonte: Próprio Autor.
27
Figura 5 - Pasta IQA-CETESB.
Fonte: Próprio Autor.
Figura 6 - Pasta IQA-FEAM/IGAM.
Fonte: Próprio Autor.
.
28
Figura 7 - Pasta IQA-CCME.
Fonte: Próprio Autor.
O IQA foi, então, calculado para os dados fornecidos pela SEMARH e apresentado
nas Tabelas8, 9, 10 e 11, os valores obtidos estão apresentados nas Tabelas a seguir:
Tabela 12 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2007. Rio Meia Ponte
2007
Mês IQA-NSF IQA-CETESB IQA-FEAM/IGAM IQA-CCME
PONTO 1 PONTO 2 PONTO 1 PONTO 2 PONTO 1 PONTO 2 PONTO 1 PONTO 2
Março 40,07 44,67 53,46 50,58 51,18 48,70 51,42 39,75
Junho 74,42 49,29 76,24 53,66 75,81 50,42 89,66 57,41
Fonte: Próprio Autor.
Tabela 13 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2008. Rio Meia Ponte
2008
Mês IQA-NSF IQA-CETESB IQA-FEAM/IGAM IQA-CCME
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
Março 60,89 31,21 65,21 39,10 59,82 34,87 81,24 30,74
Junho 64,10 35,30 70,01 44,08 69,54 39,64 100,00 36,29
Setembro 54,27 32,70 61,40 40,3 53,53 36,21 78,60 36,29
Dezembro 61,14 52,61 65,27 56,42 64,31 55,08 88,79 79,53
Fonte: Próprio Autor.
29
Tabela 14 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2009. Rio Meia Ponte
2009
Mês IQA-NSF IQA-CETESB IQA-FEAM/IGAM IQA-CCME
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
Março 57,37 28,35 60,14 37,10 51,83 37,55 88,52 13,50
Junho - - - - - - 76,28 43,48
Setembro 53,26 31,18 61,07 43,90 53,99 37,59 63,83 38,07
Dezembro 47,37 30,33 52,58 44,43 53,30 42,17 77,22 31,76
Fonte: Próprio Autor.
Tabela 15 - IQA pelas metodologias NSF, CETESB, FEAM-IGAM e CCME – Ano 2010.
Rio Meia Ponte
2010
Mês IQA-NSF IQA-CETESB IQA-FEAM/IGAM IQA-CCME
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
PONTO
1
PONTO
2
Abril 47,42 34,11 51,38 38,80 50,41 38,02 59,21 30,78
Outubro - - - - - - 75,98 25,88
Dezembro 40,84 28,18 52,73 35,99 49,90 34,58 50,78 17,04
Fonte: Próprio Autor.
5.2 Análise e Comparação das Metodologias
O estudo comparativo foi realizado e, a seguir, são explicitadas as principais
diferenças entre os métodos. Como esperado, foram encontrados resultados distintos com a
metodologia aplicada para um mesmo conjunto de parâmetros analisados.
As metodologias da NSF, CETESB, FEAM/IGAM não permitem o cálculo do IQA na
falta de análise de algum parâmetro. Em contrapartida, a metodologia desenvolvida pelo
CCME possibilita uma escolha dos parâmetros analisados e não restringe o número dos
mesmos. No caso da planilha desenvolvida, os parâmetros utilizados para o cálculo do IQA-
CCME são alguns dos parâmetros estabelecidos pelo CONAMA, procurou-se fazer uma
correlação também com os parâmetros utilizados pelas outras metodologias.
Apesar da flexibilidade da metodologia do CCME, observou-se que para a obtenção
de resultados coerentes, a metodologia necessita de um número maior de análises para um
mesmo período, visto que ela propõe uma composição vetorial entre o número de parâmetros
que não atendem aos critérios estabelecidos (padrões de qualidade); a frequência com que
cada parâmetro não atende aos critérios de qualidade estabelecidos e a magnitude com que
cada parâmetro excede os critérios estabelecidos.
Os resultados dos cálculos do IQA-CCME podem ser superestimados quando todos os
parâmetros estão dentro dos limites dos critérios de qualidade, resultando em um índice de
30
qualidade “Ótima”. Enquanto que para o mesmo conjunto de dados, as outras metodologias
produzem resultados diferentes, caso que pode ser observado na Tabela 13, para o PONTO 1,
no mês de Junho o IQA-CCME é igual a 100, porém, para as outras metodologias o resultado
apresentado é diferente.
Quando o número de parâmetros e critérios aumenta em relação aos nove utilizados
nos outros métodos ocorre o efeito contrário nos resultados do IQA-CCME. Ou seja, sua
magnitude decresce em relação aos valores calculados através do IQA-NSF, IQA-CETESB,
IQA-FEAM/IGAM e os resultados são subestimados.
Os pesos dos parâmetros também são diferentes nas metodologias NSF, CETESB e
FEAM/IGAM em relação aos parâmetros Coliformes Termotolerantes, Potencial
Hidrogeniônico, Demanda Biológica de Oxigênio, Turbidez e Sólidos Totais. Cada uma das
metodologias adaptou o peso dos parâmetros em relação à importância da sua presença nas
águas da região dos órgãos, a soma de todos os pesos é igual a 1.
A diferença de resultado entre os métodos se deve a sua formulação matemática e,
principalmente, às faixas de variação consideradas para cada parâmetro. As faixas de variação
dos parâmetros indicam, em cada metodologia, a equação que será usada para calcular a nota
do parâmetro e compor o IQA. Cada metodologia estabeleceu faixas de variação próprias.
No caso da metodologia do CCME, como já foi dito, os valores limites permitidos são
os valores estabelecidos pelos técnicos e neste trabalho optou-se pelos valores permitidos pela
legislação vigente do CONAMA para Água Doce Classe 2 e no caso dos outros métodos, as
faixas de variação foram decididas de acordo com a realidade regional dos órgãos que as
desenvolveram.
Ressalta-se que as faixas de variação dos parâmetros não são determinadas apenas por
fatores antrópicos, mas também por outros fatores naturais, que podem causar algum tipo de
alteração na composição física, química e biológica da água. Por isso, é de suma importância
analisar as características naturais e também de urbanização do manancial em questão para a
escolha do método que melhor descreva a qualidade da água (ALMEIDA, 2007).
A CETESB, ao contrário das metodologias da NSF e FEAM/IGAM, calcula a nota do
parâmetro Fósforo Total, porém, o dado de entrada em seus cálculos é o índice do parâmetro
Fosfato como nas outras metodologias. Na tentativa de expressar a qualidade da água dos
corpos hídricos nacionais, a CETESB também analisa a presença de Nitrogênio Total, ao
invés da presença de Nitrato, uma vez que os rios, nesse caso, se mostram comprometidos por
esgotos domésticos, que são ricos em outras formas de Nitrogênio e Fósforo (WANICK,
2011).
31
O Nitrogênio Total representa toda a quantidade de Nitrogênio presente em compostos
de Nitrato, Nitrito, Amônia e Nitrogênio Orgânico, da mesma forma é o caso do Fósforo total
que representa a quantidade de Fósforo presente em Fosfato Orgânico, Ortofosfato (formador
de sais inorgânicos) e Polifosfatos ou Fosfatos Condensados, assim a metodologia da
CETESB, busca demonstrar a real quantidade desses nutrientes e seu impacto na qualidade da
água (MACÊDO, 2009).
Essa adaptação da metodologia da CETESB se explica devido ao fato de que o
Nitrogênio, depois do Carbono, é o nutriente mais exigido por células vivas. Quando lançados
em grandes quantidades conjuntamente com outros nutrientes, como o Fósforo, os compostos
de Nitrogênio tendem a aumentar a fertilidade do ambiente, levando à eutrofização dos corpos
d’água e possibilitando o crescimento exacerbado de algas. A eutrofização causa problemas
para o abastecimento público, baixando a qualidade da água devido à diminuição de oxigênio
(MÂCEDO, 2009).
As equações desenvolvidas pela NSF levam em consideração as características dos
corpos de água e variações climáticas dos Estados Unidos, sendo a variação de temperatura de
equilíbrio o principal parâmetro afetado. Como no caso do Brasil, os ambientes não recebem
cargas térmicas muito diferentes, as equações não condizem com a realidade brasileira, pois a
variação da temperatura de equilíbrio é próxima de zero, então as metodologias da CETESB e
FEAM-IGAM atribuem uma nota fixa ao parâmetro Variação de Temperatura de 94 e 93
respectivamente (BRASIL, 2005).
Segundo a ANA, no Brasil, não é viável diagnosticar a qualidade da água, a nível
nacional, em termos de IQA-NSF, porque nem todos os estados realizam cálculos de IQA-
NSF e também porque não há uma uniformidade no cálculo de IQA-NSF com relação aos
parâmetros de qualidade e método de cálculo entre os Estados (ANA, 2012).
5.3 Diagnóstico da Qualidade da Água do Rio Meia Ponte no Trecho de Estudo
O trecho em estudo tem uma extensão de 20,27 km e apresenta contrastes bastante
relevantes em relação à qualidade da água, pois o PONTO 1 é um ponto de captação de água
para abastecimento público e o PONTO 2 está inserido no contexto urbano, sujeito a
lançamento de efluentes e lixo de toda natureza que é lançado ao rio pela população.
O clima tropical, com duas estações distintas durante o ano, sendo uma chuvosa e
outra seca contribui para que haja uma intensa variação sazonal. Os meses entre maio e
setembro são de estiagem, com umidade relativa do ar próxima de 20%. Para balancear este
32
período, sem precipitações, no restante do ano, o índice pluviométrico chega a apresentar até
50 mm diários, com umidades relativas do ar superiores a 60%, como explicita Costa Filho
(2006). As variações pluviométricas podem ser notadas nas Figuras 8, 9, 10 e 11.
Figura 8 - Índice Pluviométrico de Goiânia – 2007.
Fonte: INMET (2013).
Figura 9 - Índice Pluviométrico de Goiânia – 2008.
Fonte: INMET (2013).
33
Figura 10 - Índice Pluviométrico de Goiânia - 2009.
Fonte: INMET (2013).
Figura 11 - Índice Pluviométrico de Goiânia -2010.
Fonte: INMET (2013).
Estas considerações tornam-se necessárias, pois a vazão de um rio é dependente do
índice pluviométrico, modificando diretamente nas suas características físicas, químicas,
biológicas e, ainda, as suas formas.
Os trabalhos realizados por COSTA FILHO (2006) e BONNET et al. (2008) tratam,
respectivamente, da qualidade da água no Ribeirão João Leite juntamente com o Rio Meia
Ponte e de 174 pontos de captação no estado referentes a variações sazonais.
A conclusão da experiência de BONNET et al. (2007) foi a geração de picos na cor,
turbidez e coliformes termotolerantes no período chuvoso, as relações entre os parâmetros de
pH, DBO, OD foram alterados relacionados a média anual, ao período de seca e ao período
34
chuvoso.
Analisando, de forma estatística, os resultados obtidos para os valores de IQA nesse
trabalho, é possível notar uma queda da qualidade da água nos períodos chuvosos, que é
explicada por essa sazonalidade e comprovada pelos trabalhos acima descritos.
Nos anos de 2007 a 2010, o IQA-NSF do Rio Meia Ponte no PONTO 1 é cerca de
12% mais alto no período de seca, o IQA-CETESB e o IQA-FEAM/IGAM são maiores cerca
de 9%, e o IQA-CCME é maior 6% em relação ao período chuvoso. Para o PONTO 2, é
observado o mesmo fenômeno, o IQA-NSF é maior 1,7%, o IQA-CETESB é maior cerca de
0,5%, o IQA-CCME é maior cerca de 7% no período de estiagem.
Como pode ser observado, a qualidade da água é mais baixa na área urbana, o que já
era esperado, visto que o Rio Meia Ponte sofre nesse ponto urbano poluição antrópica
bastante acentuada. Em 2009, este rio foi considerado como um dos mais poluídos do país e
comparado pela ANA ao Rio Tietê em São Paulo (BRASIL, 2009).
O IQA-FEAM/IGAM apresenta um resultado diferente nesse caso, o IQA no período
chuvoso foi cerca de 4% maior em relação ao período de estiagem, fato provavelmente
explicado pela faixa de variação limite de cada parâmetro. Como já foi explicitado, cada
metodologia estabeleceu suas equações de acordo com as curvas médias padrão obtidas pela
NSF e com estudos desenvolvidos no Brasil. A diferença entre as equações e as faixas de
variação de cada parâmetro são responsáveis pelos resultados diferentes em cada uma das
metodologias.
A carga orgânica lançada aos rios é maior justamente nas bacias onde há maior
concentração urbana, ou seja, nos grandes aglomerados urbanos e regiões metropolitanas,
caso em que o Rio Meia Ponte está inserido. Apesar da grande quantidade de carga orgânica
lançada aos rios em várias bacias brasileiras, investimentos em tratamento de esgotos
contribuíram de forma decisiva para a redução da carga orgânica remanescente em algumas
bacias do território nacional. A Bacia do Rio Meia Ponte destaca-se, entre outras do país,
nesse contexto (BRASIL, 2012).
No caso do trecho em estudo, a poluição causada por esgotos domésticos é fonte de
Nitrogênio e Fósforo nas suas diferentes formas e Coliformes Termotolerantes. Para uma
análise de qualidade da água mais precisa, o método IQA-CETESB se enquadra melhor nos
padrões e características da região, visto que a CETESB adaptou o método para avaliar a
qualidade da água em mananciais com características de poluição parecidas aos do Rio Meia
Ponte (CETESB, 2012).
35
6 CONSIDERAÇÕES FINAIS
As análises do início do trecho de estudo PONTO 1 (captação de água SANEAGO)
demonstram-se menos poluídas por estar à montante do perímetro urbano. A qualidade da
água piora no PONTO 2 (trecho urbano no Setor Goiânia 2), assim os dados obtidos
referentes à qualidade da água no Rio Meia Ponte são coerentes ou corroboram com os
trabalhos referenciados, porém, nota-se uma diferença acentuada nos resultados em relação
às metodologias analisadas.
A diferença de resultados entre as metodologias confirma a necessidade de escolha de
um método adequado às características da região em estudo. Em relação ao Rio Meia Ponte, a
metodologia da CETESB se mostra adequada devido ao fato de que foi adaptada para indicar
a qualidade de corpos hídricos com características de poluição parecidas aos do Rio Meia
Ponte. A metodologia do CCME também é uma alternativa a se considerar nessa análise, pois
é possível escolher os parâmetros a serem analisados e correlaciona-los com a legislação
vigente.
Analisando o comportamento da metodologia do IQA-CCME, recomenda-se que
para que sejam apresentados resultados coerentes, o número de parâmetros analisados seja
igual ao número de parâmetros analisados pelas metodologias da NSF, CETESB e FEAM-
IGAM e que sejam feitas no mínimo duas análises para cada parâmetro.
Destaca-se que os métodos não podem ser aplicados para determinar a qualidade da
água para múltiplos usos, somente para abastecimento público, ou seja, seus resultados são
relativos, pois a água pode ser considerada imprópria para abastecimento público, mas pode
ser utilizada sem restrições para a navegação ou geração de energia.
36
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