Avaliação da qualidade da água decorrente da reativação de PCHs

Universidade Presbiteriana Mackenzie

AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DECORRENTE DA REATIVAÇÃO DE
PEQUENAS CENTRAIS ELÉTRICAS. DETERMINAÇÃO DE ÂNIONS POR
CROMATOGRAFIA DE ÍONS
Luís Henrique Ferreira de Moraes (IC) e Maura Vicenza Rossi (Orientadora)
Apoio: PIBIC Mackenzie

Resumo

Estimuladas por uma crescente preocupação com o meio ambiente e por inúmeros projetos do
governo as Pequenas Centrais Hidrelétricas vem cada vez mais ganhando importância em nosso
país. Em decorrência disso tem-se a necessidade de se intensificar os estudos sobre essa fonte
renovável de energia, a fim de determinar os possíveis impactos que essas podem causar. O
presente trabalho busca avaliar o impacto oriundo de duas PCHs localizadas no Rio Jaguari Mirim o
qual é um importante afluente da bacia do Mogi Guaçu. Esse manancial é classificado como de
Classe 2, segundo Resolução 20 do CONAMA. Na região do Município de São João da Boa Vista,
esse Rio assume um importante papel, pois é o manancial utilizado para o abastecimento hídrico do
Município. Através da análise por cromatografia iônica determinou-se as concentrações dos íons
(sódio, potássio, cálcio, magnésio, cloreto, nitrato, nitrito, fósforo, sulfato e fluoreto) e estabeleceu-se
uma relação das concentrações destes com o índice de chuvas. Constatou-se que o impacto
proveniente dessas pequenas centrais, do ponto de vista das espécies analisadas, é mínimo, já que
as concentrações dos íons analisado se encontram dentro dos parâmetros estabelecidos pelo
CONAMA com exceção do fluoreto e do fósforo, os quais apresentam valores acima do limite
estabelecido.

Palavras-chave: PCHs, impacto ambiental, cromatografia iônica

Abstract

Stimulated by a growing concern for the environment and numerous government projects Small
Hydropower is increasingly gaining importance in our country. As a result there is the necessity of
further studies on this renewable energy source in order to determine potential impacts that these may
cause. This study sought to determine the impact originated from two small hydro power located in Rio
Jaguari Mirim which is a major tributary of the basin of Mogi Guaçu. This source is classified as Class
2, according to CONAMA Resolution 20. In the region of São João da Boa Vista, this river assumes an
important role, as is the source used to supply water from the city . Through analysis by ionic
chromatography were determined the concentrations of ions (sodium, potassium, calcium,
magnesium, chloride, nitrate, nitrite, phosphate, sulfate and fluoride) and established a relationship of
their concentrations with rainfall, found that the impact from these small power plants, from the
standpoint of the species studied, is minimal, since the concentrations of the ions analyzed are within
the parameters established by CONAMA with the exception of fluoride and phosphorus, which have
values above the limit.

Key-words: SHP's, environmental impact, ions chromatography

1

VII Jornada de Iniciação Científica - 2011

Introdução

A energia é algo vital para o desenvolvimento socioeconômico de qualquer país. Como
resultado do desenvolvimento da agricultura, da indústria além do aumento populacional
mundial a demanda por energia cresce cada vez mais, especialmente em países
emergentes como o Brasil. Em paralelo a isso a preocupação com o meio ambiente é a
cada dia uma assunto mais presente em nosso cotidiano. O chamado desenvolvimento
sustentável vem ganhando cada vez mais importância, e as energias renováveis são
fundamentais para este desenvolvimento e estão ganhando espaço no cenário mundial.

As Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) parecem a priori uma das melhores fontes
energéticas nesse aspecto, especialmente para o Brasil, país que dispõem de um imenso
recurso hídrico, e que pode usufruir destes recursos naturais para uma geração mais limpa
de energia.

No entanto, mesmo essas PCHs consideradas como fontes menos prejudiciais ao meio
ambiente, em comparação com, por exemplo, as grandes usinas hidrelétricas ou as usinas
termoelétricas, possuem ainda um potencial de impacto ao seu entorno, especialmente no
rio o qual ela está localizada. Esse possível impacto deve ser monitorado com intuito de se
assegurar que mínimos danos serão causados ao ambiente.

Estes impactos causados nas águas superficiais podem ser de origem: física, biológica, ou
química, sendo necessária a avaliação de uma gama de parâmetros para a análise dos
danos sofridos por conta de uma pequena central.

Para a análise de um corpo hídrico criou-se o índice de qualidade de água (IQA) que
representa uma medida média das diversas variáveis que envolvem a questão da qualidade
da água. Este índice foi criado em 1970 pela National Sanitation Foundation (NSF) dos
Estados Unidos, e vem sofrendo modificações por algumas instituições, como a Companhia
Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB). No site da CETESB (2009) encontra-se uma
lista de 35 parâmetros indicadores de qualidade de água. Os valores experimentais destes
parâmetros, escolhidos criteriosamente por cada profissional da área, são aplicados a uma
fórmula que calcula o índice de qualidade da água (IQA). O resultado, então, é comparado a
uma tabela de intervalos que classificam a água em péssima, ruim, regular, boa e ótima;
(CETESB, 2009).

O presente trabalho busca avaliar o impacto oriundo de duas PCHs localizadas no Rio
Jaguari Mirim o qual é um importante afluente da bacia do Mogi Guaçu. Esse manancial é
classificado como de Classe 2, segundo Resolução 20 do CONAMA. Na região do Município
de São João da Boa Vista, esse Rio assume um importante papel, pois é o manancial
utilizado para o abastecimento hídrico do Município.

2


Referencial Teórico

As fontes de energia renováveis que apresentam maior relevância atualmente são a energia
hídrica, a proveniente de biomassa, a solar, a geotermal e a eólica. Dentre estas a energia
. estas,
hídrica é responsável por cerca de um quinto da produção mundial de energia, sendo que
55 países a utilizam como fonte principal de energia (YUKSEL, 2010).

No Brasil a hidreletricidade é à base de nosso suprimento energético (
(Figura 1), sendo que
em sua maioria hidrelétricas de grande porte. Segundo Rosa (1995 apud SOUSA) a energia
hidrelétrica é aquela que melhor se adapta no Brasil, no entanto, apesar de renovável ela
ainda apresenta danos ambientais. A construção de uma dessas usinas tem como
implicações, a diminuição da correnteza do corpo d’água, e em alguns casos a
transformação do fluxo de lótico em lêntico, o que implica em mudança na dinâmica dos
sedimentos, geralmente aumentand a deposição destes. A temperatura do rio também é
aumentando
alterada, a qual acaba por de dividir sendo mais baixa no fundo e mais alta na superfície
superfície.
Outro impacto importante a ser citado é a barreira física imposta pela barragem, a q
qual
impede a livre passagem das espécies aquáticas ao longo do rio, contribuindo para uma
das
menor interação dessas espécies antes em contato (SOUSA et al., 2000).
ssas

Matriz Elétrica Brasileira

90.000.000
80.000.000
70.000.000
60.000.000
50.000.000
40.000.000
30.000.000
20.000.000 KW
10.000.000
0

Figura 1 – Matriz Elétrica Brasileira- situação Março de 2011

É importante salientar também o impacto social gerado pelas grandes hidrelétricas, na
construção dessas muitas vezes um número enorme de pessoas tem de ser realocadas, e
em alguns casos as áreas próximas a usina acabam passando por uma estagnação em seu
desenvolvimento. (KOSA et al., 2011)

É com base nesses fatores que o Brasil busca uma solução para os problemas causados
atores
pelas hidrelétricas. Nesse aspecto as PCHs parecem ser uma das alternativas mais viáveis
aspecto, s viáveis.

3


A introdução das PCHs no país se deu no final do século 19, sendo o aproveitamento
hidrelétrico na mineração Santa Maria em Diamantina considerado uma das primeiras
usinas deste tipo. A priori o objetivo destas PCHs era o de atender sistemas isolados nos
estados, principalmente na região sudeste, colocando a hidroeletricidade como principal
fonte de energia nesta época. Uma grande quantidade de PCHs foi construída entre
1930/1940, o que coloca a média de idade das instalações por volta de 57 anos. (TIAGO et
al., 2006)

Hoje as Pequenas Centrais Hidrelétricas voltam a ganhar importância principalmente devido
a incentivos do governo com projetos que visam à construção e reativação de PCHs. Um
dos desses projetos é o Programa de Incentivo às Fontes Alternativas de Energia Elétrica
(PROINFA), o qual prevê uma potência de 1191,24 MW provenientes de 63 Pequenas
Centrais Hidrelétricas (Ministério de Minas e Energia, 2011).

As Pequenas Centrais Hidrelétricas são definidas segundo as suas características segundo
a ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) como usinas com potência instalada
superior a 1 MW e igual ou inferior a 30 MW e com o reservatório com área igual ou inferior
a 3 Km². Os principais aspectos positivos provenientes das PCHs são a descentralização da
produção energética, a minimização dos danos causados ao ambiente e rápida implantação
das mesmas em comparação com usinas de grande porte. (ANEEL, 2011)

Esses fatores deixam clara a atual importância das PCHs em nosso país, e evidenciam a
necessidade de intensificar os estudos nessa área, afim de que a sociedade e o ambiente
não sofram os possíveis impactos provenientes dessa fonte de energia.

É em decorrência do exposto acima que se tem uma crescente preocupação com o
monitoramento ambiental de empreendimentos que visam à reativação de PCHs. Um dos
parâmetros mais importantes neste tipo de estudo é a análise da qualidade de água. A
qualidade da água de uma bacia hidrográfica pode ser influenciada por diversos fatores,
dentre os quais se podem citar: cobertura vegetal, topografia, geologia, e uso/ manejo do
solo além de área de entorno, todos fazendo parte de um frágil equilíbrio. Estes fatores são
responsáveis por disponibilizar e regular a quantidade de sedimento e nutrientes que serão
carreados aos cursos d’água (BASNYAT et al., 2000) e, conseqüentemente, modificar suas
características físicas, químicas e biológicas (FURLAN et al., 2008).

4


Metodologia

As amostras de água foram coletadas em regiões de interesse ao longo do Rio Jaguari
Mirim em sete pontos, sendo distribuídos entre duas Pequenas Centrais Hidrelétricas: a
PCH São José e a PCH São Joaquim como mostra a figura 2.

Figura 2: Localização do Rio Jaquari Mirim

O ponto 1 é a montante da PCH São José, o Ponto 2 a área do reservatório da PCH São
José, o ponto 3 a jusante da PCH São José. O ponto 4 é ponto localizado entre as duas
PCHs, São José e São Joaquim. O ponto 5 é a montante da PCH São Joaquim; o ponto 6 é
a área do reservatório da PCH São Joaquim e o ponto 7 a jusante da PCH São Joaquim.

A coleta foi feita em recipientes de polietileno. A seguir as amostras foram submetidas a
filtração e análise.

A cada coleta foram realizados os seguintes passos: lavou-se o frasco de polietileno, junto
com a tampa, com a própria água a ser coletada, desprezou-se essa água utilizada, encheu-
se o frasco com a amostra, vedando-o bem, como recomendado por Schneider Filho (1992),
os frascos foram posteriormente identificados e em seguida congelados.

Os ânions cloreto, fluoreto e brometo são estáveis em solução, assim como todos os cátions
analisados. Entretanto a concentração de nitrato, nitrito e fosfato são afetadas pela atividade
biológica, que pode ser minimizar com a filtração através de filtros de 0,45 µm. A
concentração de fosfato pode ser afetada por reações de hidrólise das suas formas
poliméricas, possivelmente presentes na amostra. A oxidação de nitrito e sulfito pode
resultar em concentração mais elevada de, respectivamente, nitrato e sulfato, por isso o

5


congelamento das amostras foi necessário, até que se tivesse o condicionamento do
instrumento.

Determinação dos analitos: A determinação de ânions e cátions, em amostras de água
natural, será realizada empregando a técnica da cromatografia de íons. O método permite a
determinação simultânea das espécies. E tem como base a separação dos analitos por meio
de uma coluna de troca aniônica, no caso de ânions, e de troca catiônica, no caso de
cátions, de acordo com a afinidade que cada analito apresenta com a fase estacionária.

O reconhecimento de cada analito é realizado através da comparação do tempo de retenção
do pico da amostra com o tempo de retenção da solução padrão de cada analito, enquanto
que, a concentração é determinada pela comparação da área do pico do analito com uma
curva de calibração construída por uma série de soluções padrão em concentrações
diferentes de cada analito.

Para as determinações citadas utilizou-se um cromatógrafo de íons da marca Metrohm
modelo 792 Basic IC e coluna para ânions de alta resolução da marca Metrohm modelo
Metrosep A Supp 5 - 250 utilizada com supressor químico (somente para a determinação
dos ânions), além dos reagentes básicos, sendo que a coluna de cátions é também da
Metrohm modelo Metrosep C 4 – 250.

Os padrões utilizados foram preparados a partir dos sais da marca Merck, preparando-se
uma solução estoque de 100mg/L de cada analito.A solução de trabalho de cada analito foi
preparada a partir da solução estoque com diluições adequadas. O eluente usado para a
análise aniônica foi uma solução de 1mmol de NaHCO3 e 3.2 mmol de Na2CO3 enquanto
que para a análise catiônica foi utilizada uma solução de 2.7 mmol de ácido oxálico.

Com as soluções de trabalho para cada analito construiu-se uma curva de calibração e em
seguida analisou-se os ânions e depois cátions, determinando-se as áreas obtidas nos picos
de cada analito em triplicata. Esses valores foram aplicados na curva analítica dos padrões
obtendo-se as respectivas concentrações das espécies.

Resultados e Discussão

O sódio é um elemento o qual está presente em todas as águas naturais, já que ele está
entre os 10 elementos mais abundantes na Terra e seus sais são altamente solúveis em
água, encontrando-se na forma iônica (Na+), e nas plantas e animais, já que é um dos
elementos essenciais para os organismos vivos. O aumento das concentrações de sódio na
água pode provir de lançamentos de esgotos domésticos e efluentes industriais. Uma
concentração acima de 200 mg/L já confere um gosto ruim a água, todavia freqüentemente

6


as concentrações de sódio não ultrapassam 50 mg/L. A OMS estabelece um valor limite de
sódio de 200 mg/L. (CETESB, 2009)

Sódio
25

Concentração mg/L
20
15
Janeiro
10
Abril
5
Agosto
0
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 4: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon sódio, em mg/L, nos três meses de
coleta e nos diferentes pontos de amostragem.

Como é possível notar os valores das concentrações de sódio estão dentro da normalidade,
há uma relação de constância em todos os pontos com exceção do ponto quatro no mês de
janeiro o qual apresenta uma concentração mais elevada quando em comparação com os
outros pontos, este fato pode estar correlacionado com algum fator exógeno, já que as
concentrações dos outros meses no mesmo ponto não apresentam valores muito elevados.
Outro fator que justifica este aumento no ponto quatro é o fato de que nesse mês os valores
das concentrações são os menores em quase todos os pontos exceto o dois, isto pode ser
decorrência do maior índice de chuva nesse mês que pode ter diluído os íons.

O gráfico abaixo mostra a precipitação em centímetros para os três meses analisados:

Precipitação
35
30
25
20
15
cm
10
5
0

Fonte: http://meteorologia.pt.msn.com/

7


Abaixo se encontram descritos os gráficos dos íons analisados para os meses de janeiro,
abril e agosto:

O mês de abril é o que apresenta à maior a concentração em praticamente todos os pontos,
uma explicação para tal fato pode ser o intemperismo e a lixiviação, decorrente da
precipitação elevada nos meses anteriores, que podem ter colaborado aumentando a
dissolução de minerais e rochas, favorecendo o transporte desses íons. No mês de agosto
houve uma baixa precipitação, o que ocorre também em julho e junho sendo que nem a
precipitação nem fenômenos como lixiviação e intemperismo influíram de maneira
significativa nesse mês.

Observa-se na figura 4 que os pontos quatro, um , dois e cinco apresentam concentrações
mais altas do que os pontos sete e três, a localização desses pontos é determinante para
isso, já que o ponto quatro é o encontro das duas PCHs e os pontos um, cinco, dois, seis as
montantes e áreas de reservatório respectivamente, os quais se encontram muito próximos
as pequenas centrais, em contrapartida os pontos sete e três são as jusantes das PCHs e
encontram-se relativamente afastados das mesmas.

As concentrações de potássio em águas naturais são usualmente baixas, já que rochas que
contenham potássio apresentam grande resistência ao tempo. Entretanto, sais de potássio,
como por exemplo, nitrato de potássio e o cloreto de potássio são largamente usados como
fertilizantes para agricultura, entrando nas águas doces através das descargas de áreas
agrícolas. Além disso outros sais de potássio são largamente utilizados na industria. O
potássio é usualmente encontrado na forma iônica e os sais são altamente solúveis. Ele é
pronto para ser incorporado em estruturas minerais e acumulado pela biota aquática, pois é
um elemento nutricional essencial assim como o sódio. As concentrações em águas naturais
são usualmente menores que 10 mg/L. (CETESB, 2009)

Potássio
3
Concentração mg/L

2,5
2
1,5 Janeiro
1 Abril
0,5 Agosto
0
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 5: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon potássio, em mg/L, nos três meses de

8


Observa-se na figura 5 que as concentrações de potássio também estão em uma faixa
considerada normal, é possível notar que essas são bem constantes para cada mês, e em
cada ponto amostrado. O mês de abril é o que possui as concentrações mais altas por um
motivo análogo ao sódio levando em conta a grande precipitação dos meses anteriores,
sendo o mês de janeiro o que apresenta as menores concentrações.

Novamente os pontos um, dois, quatro e cinco apresentam as maiores concentrações,
sendo o ponto quatro o de concentração mais alta, também pelos mesmos motivos do sódio.

O cálcio é o quinto elemento em abundância na crosta terrestre (1,6% em massa),
encontrando-se principalmente na forma de seus minerais e rochas, os quais têm muito uso
industrialmente, como a formação de cal e cimento. Sua presença em água está ligada
diretamente com o intemperismo e a lixiviação de seus minerais e rochas, sendo encontrado
na forma de seu íon (Ca2+). Ao lado do magnésio é o principal fator que determina a dureza

da água. (LEE, 2003)

Cálcio
25
Concentração mg/L

20
15
Janeiro
10
Abril
5
Agosto
0
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 6: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon cálcio, em mg/L, nos três meses de

Na figura 6, novamente é possível perceber que para um mesmo mês os dados são bem
constantes em dados pontos amostrados, no mês de abril como também ocorre com os íons
sódio e potássio a concentração é mais elevada, seguida dos meses de agosto e janeiro. No
ponto sete em janeiro houve um aumento anormal da concentração, este ponto é a área do
reservatório da PCH São Joaquim, e seu aumento não pode ser justificado pelos fatores
considerados até então.

O magnésio é o sétimo elemento mais abundante na crosta terrestre (2% em massa),
encontrado principalmente na água do mar e em seus minerais, como magnesita e dolomita.
A solubilidade em água dos sais de magnésio é grande, e sua presença em águas
superficiais geralmente decorre da dissolução de seus minerais e rochas. Industrialmente o
magnésio é muito usado na composição de ligas junto com o alumínio e na industria

9


farmacêutica, portanto efluentes industriais provenientes dessas industrias podem conter
magnésio.

Ao lado do cálcio o magnésio é um dos íons mais importantes na determinação da dureza
da água. (LEE, 2003)

Magnésio
Concentração mg/L 15

10
Janeiro
5 Abril
Agosto
0
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 7: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon magnésio, em mg/L, nos três meses de

A figura 7 representa as concentrações de magnésio. Quando analisamos a concentração
do magnésio em relação aos três meses notamos o mesmo padrão observado para os
outros cátions, entretanto, ponto a ponto essa relação muda. Os pontos um, dois e três são
os que apresentam as maiores concentrações nos meses de abril e agosto, e os demais
pontos concentrações menores, esses três pontos são provenientes apenas da PCH São
José a qual claramente influi de alguma maneira na concentração desse íon nesses dois
meses, já que é possível estabelecer o mesmo raciocínio utilizado para os outros cátions no
mês de janeiro, o qual possui o mesmo padrão de concentração.

O cloreto que se apresenta nas águas subterrâneas, oriundo da percolação da água através
de solos e rochas. Nas águas superficiais, são fontes importantes de cloreto as descargas
de esgotos sanitários, sendo que cada pessoa expele através da urina cerca 4 g de cloreto
por dia, que representam cerca de 90 a 95% dos excretos humanos. O restante é expelido
pelas fezes e pelo suor (WHO, 2009). Tais quantias fazem com que os esgotos apresentem
concentrações de cloreto que ultrapassam 15 mg/L. Diversos são os efluentes industriais
que apresentam concentrações de cloreto elevadas como os da indústria do petróleo,
algumas indústrias farmacêuticas, curtumes entre outros. Nas regiões costeiras, através da
chamada intrusão da cunha salina, são encontradas águas com níveis altos de cloreto. Nas
águas tratadas, a adição de cloro puro ou em solução leva a uma elevação do nível de
cloreto, resultante das reações de dissociação do cloro na água. A Resolução CONAMA nº
357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor limite de 250 mg/L de cloreto. (CETESB,
2009)

10


Cloreto
30,00

Concentração mg/L
25,00
20,00
15,00 Janeiro
10,00 Abril
5,00
Agosto
0,00
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 8: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon cloreto, em mg/L, nos três meses de

Como mostra a figura 7 as concentrações de cloreto encontram-se dentro do limite
estabelecido, diferente dos cátions, nos quais o mês em que havia maior concentração era o
de abril, nos ânions é na verdade agosto que apresenta a maior concentração, os pontos
dois e cinco correspondentes a área dos reservatórios das duas PCHs são os que
apresentam a maior concentração em abril, e o ponto quatro no mês de agosto, este ponto
localiza-se entre as duas PCHs sendo o ponto no qual ocorre o encontro dos compostos
provenientes das duas pequenas centrais. Lembrando que o mês de janeiro foi o que mais
choveu, conseqüentemente o volume de água aumentou e diluiu mais os íons, diminuindo
suas concentrações.

A ocorrência de nitrogênio em águas naturais pode provir de diversas fontes. Dessas fontes
a principal talvez seja os esgotos domésticos, devido à presença de proteínas, e nitrogênio
amoniacal, provenientes da hidrólise da uréia. Algumas industrias químicas como as
farmacêuticas e as petroquímicas também contribuem para o aumento das concentrações
das espécies da série do nitrogênio Outra fonte importante é a fixação de nitrogênio por
bactérias e algas, as quais captam o nitrogênio atmosférico em preseça de luz, aumentando
o nível de nitrogênio orgânico na água. O nitrogênio assim como o potássio é utilizado em
fertilizantes sendo que descargas provenientes de áreas agrícolas colaboram pra um
aumento de concentração. A série do nitrogênio corresponde nitrogênio orgânico,
amoniacal, nitrito e nitrato. Sendo que as duas últimas são as formas oxidadas. Os
compostos de nitrogênio são nutrientes para processos biológicos e são caracterizados
como macros nutrientes, pois, depois do carbono, o nitrogênio é o elemento exigido em
maior quantidade pelas células vivas. Quando descarregados nas águas naturais,
conjuntamente com o fósforo e outros nutrientes presentes nos despejos, provocam o
enriquecimento do meio, tornando-o eutrofizado. A eutrofização pode possibilitar o
crescimento mais intenso de seres vivos que utilizam nutrientes, especialmente as algas. A

11


grande concentração de algas podem trazer prejuízos aos múltiplos usos dessas águas,
prejudicando seriamente o abastecimento público ou causando poluição decorrente da
morte e decomposição desses organismos. O controle da eutrofização, através da redução
do aporte de nitrogênio é comprometido pela multiplicidade de fontes, algumas muito difíceis
de serem controladas como a fixação do nitrogênio atmosférico, por parte de alguns gêneros
de algas. Por isso, deve-se investir preferencialmente no controle das fontes de fósforo. A
Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor de 10,0 mg/L de
nitrato.

Nitrato
6,00
Concentração mg/L

5,00
4,00
3,00 Janeiro
2,00 Abril
1,00 Agosto
0,00
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 9: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon nitrato, em mg/L, nos três meses de

Observa-se na figura 9 que os valores de nitrato encontram-se dentro do estabelecido.
Novamente os meses de abril e agosto apresentam as maiores concentrações, enquanto o
mês de janeiro apresenta os menores valores.

O nitrito também pertence a série do nitrogênio, e possui praticamente as mesmas fontes
que o nitrato, estes dois íons estão relacionados entre si por processos redox, sendo o
nitrato produto da oxidação do nitrito. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de
2005 estabelece um valor limite de 1,0 mg/L de nitrito.

Nitrito
0,20
Concentração mg/L

0,15

0,10 Janeiro

0,05 Abril
Agosto
0,00
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 10: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon nitrito, em mg/L, nos três meses de

12


A figura 10 representa as concentrações de nitrito obtidas experimentalmente. Os valores de
nitrito encontram-se dentro dos limites estabelecidos, no entanto apresentam resultados
diferentes em relação ao nitrato. As concentrações maiores foram encontradas no mês de
agosto em todos os pontos. È possível perceber uma relação clara desse ânion com a
chuva, já que as concentrações seguem uma ordem inversa a de precipitação.

As descargas de esgotos são a principal fonte de descarga de fósforo em águas naturais.
Principalmente devido à matéria orgânica fecal e aos detergentes em pó empregados em
uso doméstico. Efluentes industriais como a industria de fertilizantes são também
responsáveis pela emissão de fósforo. Assim como o nitrogênio o fósforo possui varias
formas diferentes quando em águas naturais, os fosfatos orgânicos são a forma na qual o
fósforo está ligado à moléculas orgânicas, os ortofosfatos são representados basicamente
pelas formas inorgânicas nas quais o fósforo pode se combinar com cátions formando sais
nas águas, além dessa formas também estão presentes os polifosfatos, orfosfatos
condensados, polímeros de ortofosfatos. Os polímeros de ortofosfato não apresentam
relevância no monitoramento de águas naturais. pois esses sofrem hidrólise, e acabam por
se transformar em ortofosfatos. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005
estabelece um valor limite 0,02 mg/L de fósforo.

Fósforo
5,00
Concentração mg/L

4,00
3,00
Janeiro
2,00
Abril
1,00
Agosto
0,00
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 11: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon fósforo, em mg/L, nos três meses de

A figura 11 representa os resultados das concentrações de íon fósforo.

O fósforo encontra-se em quase todos os pontos com valores acima do estabelecido,
principalmente no mês de agosto no qual houve menos precipitação, o ponto um referente a
esse mês apresenta o maior valor, sendo esse ponto correspondente a montante da PCH
São José.

As fontes principais de sulfato em águas naturais são dissolução de rochas e solos, sendo
que as principais fontes antrópicas nas águas superficiais são as descargas de esgotos

13


domésticos e efluentes industriais. A ingestão excessiva de sulfato pode provocar efeito
laxativo. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor de
250 mg/L para o sulfato. As concentrações de sulfato encontram-se bem abaixo dos valores
estabelecidos pelo CONAMA, os maiores valores ocorrem no mês de agosto, todavia no
mês de abril também encontram-se valores elevados. Como mostra a figura 12 abaixo.

Sulfato
16,00
Concentração mg/L

14,00
12,00
10,00
8,00 Janeiro
6,00 Abril
4,00
2,00 Agosto
0,00
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 12: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon sulfato, em mg/L, nos três meses de

Dentre todos os elementos químicos o flúor é o mais eletronegativo, por essa razão ele
quase nunca é encontrado em sua forma elementar, sendo muito mais abundante em sua
forma combinada, como o íon fluoreto. Ele ocorre principalmente na forma de seus minerais,
fluorita e criolita.

Fluoreto
2,5
Concentração mg/L

2
1,5
Janeiro
1
Abril
0,5
Agosto
0
1 2 3 4 5 6 7
Pontos

Figura 13: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon fluoreto, em mg/L, nos três meses de

Efluentes industriais descarregam fluoreto nas águas naturais, tais como as indústrias de
vidro e de fios condutores de eletricidade. Um dos usos do fluoreto é a sua aplicação as

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águas de abastecimento no combate a cárie dentária, atuando sobre a hidroxiapatita
diminuindo sua solubilidade, tornando a parte mineralizada dos dentes mais resistente a
ação das bactérias e atuando sobre enzimas, as quais dissolvem o material calcificante dos
dentes. Todavia o excesso de flúor pode causar fluorose dentária, por isso a fluoretação da
água deve ser feita com extremo cuidado. A Portaria 518/04 estabelece um valor máximo
permitido para fluoreto de 1,5 mg/L na água potável. Observou-se na figura 13 que as
maiores concentrações de fluoreto encontram-se no mês de agosto e na maior parte dos
pontos ultrapassa o valor máximo permitido, enquanto que nos demais meses a
concentração está dentro dos limites estabelecidos.

Conclusão

Após acompanhamento, durante os 3 meses de coleta nos 7 pontos amostrados concluiu-se
por meio de uma análise individual dos íons, que os valores de sódio partem de um mínimo
de concentração em mg/L de 3,63 à 22,9, sendo que a OMS estabelece um valor abaixo de
200 mg/L como ideal, portanto as concentrações para o sódio estão muito abaixo do valor
limite estabelacido.

O potássio foi o analito o qual apresentou os valores de concentração mais constantes,
partindo de um mínimo de 0,73 mg/L até um máximo de 2,61 mg/L, encontrando-se dentro
da normalidade.

As concentrações de cálcio apresentaram valores relativamente constantes para cada mês,
estando como o sódio e o potássio dentro dos valores esperados. O ponto sete no mês de
janeiro apresenta o valor máximo mensurado de 20,24 mg/L, sendo o valor mínimo
pertencente ao mesmo mês de valor 5,4 mg/L.

O magnésio tem seus valores mais baixos de concentração no mês de janeiro, e seus
valores mais altos no mês de abril como foi observado para os outros cátions, partindo de
um mínimo de 1,8 mg/L em janeiro até um máximo de 13,8 mg/L em abril.

Nos ânions os valores máximos de concentração assim como nos cátions se localizaram
também nos meses de abril e agosto, a análise de cloreto mostra um máximo de 24,52 mg/L
em abril, ainda muito abaixo do limite estabelecido pelo CONAMA de 250mg/L, e um valor
mínimo de 2,89 mg/L em janeiro.

A análise tanto de nitrato como de nitrito nos permite dizer que esse dois ânions também
estão dentro dos limites estabelecidos pelo CONAMA, já que o valor máximo encontrado
para nitrato é de 3,58 mg/L no mês de abril sendo o limite de 10mg/L. Para o nitrito o valor
máximo é de 0,16 ainda bem abaixo do limite estabelecido de 1mg/L.

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O sulfato o qual apresenta um valor máximo estabelecido pelo CONAMA de 250 mg/L,
possui uma faixa de valores bem abaixo desse valor, assim como todos os outros analitos
discutidos até o momento. O valor máximo mensurado é de 14,98 mg/L e o mínimo de 1,40
mg/L.

Os ânions fósforo e fluoreto possuem alguns de seus valores fora dos limites estabelecidos,
os quais são 0,020 mg/L e 1,4 mg/L respectivamente.

No caso do fluoreto os valores elevados encontram-se dentro de um único mês, no caso o
mês de agosto, registrando-se um valor máximo de 2,35 mg/L nesse mês, um valor cerca de
68 % acima do limite estabelecido.

O ânion fósforo é a maior preocupação, suas concentrações apresentam valores acima dos
limites em quase todos os pontos, e em todos os meses, o valor máximo medido é de 4,09
mg/L sendo cerca de 204,5 vezes acima do valor permitido. A explicação para isto está
relacionada com o entorno da área estuda, a qual é predominantemente agrícola, sendo
possível uma contaminação por alguns agentes químicos usados para a fertilização do solo.

Em sua totalidade o ponto quatro é o que apresenta as maiores concentrações,
provavelmente em decorrência de sua localização entre as duas PCHs, o que faz com que
ele acabe por concentrar a maior quantidade de analitos, já que recebe o fluxo proveniente
das duas pequenas centrais.

Conclui-se também, que através dos dados das concentrações dos analitos é possível
estabelecer uma clara relação entre a precipitação e as concentrações dos íons, sendo essa
a principal responsável por fenômenos comop lixiviação e intemperismo. Esses fatores
justificam a predominância de maiores valores nos meses de abril e agosto, enquanto no
mês de janeiro encontram-se os menores valores.

Finalmente pode-se concluir que até o momento não foi constado nenhum grande impacto
na avaliação dos parâmetros químicos considerando-se os pontos analisados, com exceção
dos íons fósforo e fluoreto, para os quais é necessária uma análise mais minuciosa a fim de
determinar os possíveis agentes responsáveis pelo aumento das concentrações destes dois
analitos.

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Referências

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2011.Disponível em:
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Contato: luiszhenrique@hotamail.com e mauravr@mackenzie.com

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