Luis henrique ferreira

1.098 visualizações

Publicada em

Em parceria com a Professora Helena Abascal, publicamos os relatórios das pesquisas realizados por alunos da fau-Mackenzie, bolsistas PIBIC e PIVIC. O Projeto ARQUITETURA TAMBÉM É CIÊNCIA difunde trabalhos e os modos de produção científica no Mackenzie, visando fortalecer a cultura da pesquisa acadêmica. Assim é justo parabenizar os professores e colegas envolvidos e permitir que mais alunos vejam o que já se produziu e as muitas portas que ainda estão adiante no mundo da ciência, para os alunos da Arquitetura - mostrando que ARQUITETURA TAMBÉM É CIÊNCIA.

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
1.098
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
1
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
1
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Luis henrique ferreira

  1. 1. Universidade Presbiteriana MackenzieAVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DECORRENTE DA REATIVAÇÃO DEPEQUENAS CENTRAIS ELÉTRICAS. DETERMINAÇÃO DE ÂNIONS PORCROMATOGRAFIA DE ÍONSLuís Henrique Ferreira de Moraes (IC) e Maura Vicenza Rossi (Orientadora)Apoio: PIBIC MackenzieResumoEstimuladas por uma crescente preocupação com o meio ambiente e por inúmeros projetos dogoverno as Pequenas Centrais Hidrelétricas vem cada vez mais ganhando importância em nossopaís. Em decorrência disso tem-se a necessidade de se intensificar os estudos sobre essa fonterenovável de energia, a fim de determinar os possíveis impactos que essas podem causar. Opresente trabalho busca avaliar o impacto oriundo de duas PCHs localizadas no Rio Jaguari Mirim oqual é um importante afluente da bacia do Mogi Guaçu. Esse manancial é classificado como deClasse 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 doMunicípio. 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-seuma relação das concentrações destes com o índice de chuvas. Constatou-se que o impactoproveniente dessas pequenas centrais, do ponto de vista das espécies analisadas, é mínimo, já queas concentrações dos íons analisado se encontram dentro dos parâmetros estabelecidos peloCONAMA com exceção do fluoreto e do fósforo, os quais apresentam valores acima do limiteestabelecido.Palavras-chave: PCHs, impacto ambiental, cromatografia iônicaAbstractStimulated by a growing concern for the environment and numerous government projects SmallHydropower is increasingly gaining importance in our country. As a result there is the necessity offurther studies on this renewable energy source in order to determine potential impacts that these maycause. This study sought to determine the impact originated from two small hydro power located in RioJaguari Mirim which is a major tributary of the basin of Mogi Guaçu. This source is classified as Class2, according to CONAMA Resolution 20. In the region of São João da Boa Vista, this river assumes animportant role, as is the source used to supply water from the city . Through analysis by ionicchromatography were determined the concentrations of ions (sodium, potassium, calcium,magnesium, chloride, nitrate, nitrite, phosphate, sulfate and fluoride) and established a relationship oftheir concentrations with rainfall, found that the impact from these small power plants, from thestandpoint of the species studied, is minimal, since the concentrations of the ions analyzed are withinthe parameters established by CONAMA with the exception of fluoride and phosphorus, which havevalues above the limit.Key-words: SHPs, environmental impact, ions chromatography 1
  2. 2. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011IntroduçãoA energia é algo vital para o desenvolvimento socioeconômico de qualquer país. Comoresultado do desenvolvimento da agricultura, da indústria além do aumento populacionalmundial a demanda por energia cresce cada vez mais, especialmente em paísesemergentes como o Brasil. Em paralelo a isso a preocupação com o meio ambiente é acada dia uma assunto mais presente em nosso cotidiano. O chamado desenvolvimentosustentável vem ganhando cada vez mais importância, e as energias renováveis sãofundamentais para este desenvolvimento e estão ganhando espaço no cenário mundial.As Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs) parecem a priori uma das melhores fontesenergéticas nesse aspecto, especialmente para o Brasil, país que dispõem de um imensorecurso hídrico, e que pode usufruir destes recursos naturais para uma geração mais limpade energia.No entanto, mesmo essas PCHs consideradas como fontes menos prejudiciais ao meioambiente, em comparação com, por exemplo, as grandes usinas hidrelétricas ou as usinastermoelétricas, possuem ainda um potencial de impacto ao seu entorno, especialmente norio o qual ela está localizada. Esse possível impacto deve ser monitorado com intuito de seassegurar que mínimos danos serão causados ao ambiente.Estes impactos causados nas águas superficiais podem ser de origem: física, biológica, ouquímica, sendo necessária a avaliação de uma gama de parâmetros para a análise dosdanos sofridos por conta de uma pequena central.Para a análise de um corpo hídrico criou-se o índice de qualidade de água (IQA) querepresenta uma medida média das diversas variáveis que envolvem a questão da qualidadeda água. Este índice foi criado em 1970 pela National Sanitation Foundation (NSF) dosEstados Unidos, e vem sofrendo modificações por algumas instituições, como a CompanhiaAmbiental do Estado de São Paulo (CETESB). No site da CETESB (2009) encontra-se umalista de 35 parâmetros indicadores de qualidade de água. Os valores experimentais destesparâmetros, escolhidos criteriosamente por cada profissional da área, são aplicados a umafórmula que calcula o índice de qualidade da água (IQA). O resultado, então, é comparado auma 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 RioJaguari Mirim o qual é um importante afluente da bacia do Mogi Guaçu. Esse manancial éclassificado como de Classe 2, segundo Resolução 20 do CONAMA. Na região do Municípiode São João da Boa Vista, esse Rio assume um importante papel, pois é o manancialutilizado para o abastecimento hídrico do Município. 2
  3. 3. Universidade Presbiteriana MackenzieReferencial TeóricoAs fontes de energia renováveis que apresentam maior relevância atualmente são a energiahídrica, 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 que55 países a utilizam como fonte principal de energia (YUKSEL, 2010).No Brasil a hidreletricidade é à base de nosso suprimento energético ( (Figura 1), sendo queem sua maioria hidrelétricas de grande porte. Segundo Rosa (1995 apud SOUSA) a energiahidrelétrica é aquela que melhor se adapta no Brasil, no entanto, apesar de renovável elaainda apresenta danos ambientais. A construção de uma dessas usinas tem comoimplicações, a diminuição da correnteza do corpo d’água, e em alguns casos atransformação do fluxo de lótico em lêntico, o que implica em mudança na dinâmica dossedimentos, geralmente aumentand a deposição destes. A temperatura do rio também é aumentandoalterada, 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 qualimpede a livre passagem das espécies aquáticas ao longo do rio, contribuindo para uma dasmenor 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 2011É importante salientar também o impacto social gerado pelas grandes hidrelétricas, naconstrução dessas muitas vezes um número enorme de pessoas tem de ser realocadas, eem alguns casos as áreas próximas a usina acabam passando por uma estagnação em seudesenvolvimento. (KOSA et al., 2011)É com base nesses fatores que o Brasil busca uma solução para os problemas causados atorespelas hidrelétricas. Nesse aspecto as PCHs parecem ser uma das alternativas mais viáveis aspecto, s viáveis. 3
  4. 4. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011A introdução das PCHs no país se deu no final do século 19, sendo o aproveitamentohidrelétrico na mineração Santa Maria em Diamantina considerado uma das primeirasusinas deste tipo. A priori o objetivo destas PCHs era o de atender sistemas isolados nosestados, principalmente na região sudeste, colocando a hidroeletricidade como principalfonte de energia nesta época. Uma grande quantidade de PCHs foi construída entre1930/1940, o que coloca a média de idade das instalações por volta de 57 anos. (TIAGO etal., 2006)Hoje as Pequenas Centrais Hidrelétricas voltam a ganhar importância principalmente devidoa incentivos do governo com projetos que visam à construção e reativação de PCHs. Umdos 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 PequenasCentrais Hidrelétricas (Ministério de Minas e Energia, 2011).As Pequenas Centrais Hidrelétricas são definidas segundo as suas características segundoa ANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica) como usinas com potência instaladasuperior a 1 MW e igual ou inferior a 30 MW e com o reservatório com área igual ou inferiora 3 Km². Os principais aspectos positivos provenientes das PCHs são a descentralização daprodução energética, a minimização dos danos causados ao ambiente e rápida implantaçãodas mesmas em comparação com usinas de grande porte. (ANEEL, 2011)Esses fatores deixam clara a atual importância das PCHs em nosso país, e evidenciam anecessidade de intensificar os estudos nessa área, afim de que a sociedade e o ambientenão sofram os possíveis impactos provenientes dessa fonte de energia.É em decorrência do exposto acima que se tem uma crescente preocupação com omonitoramento ambiental de empreendimentos que visam à reativação de PCHs. Um dosparâmetros mais importantes neste tipo de estudo é a análise da qualidade de água. Aqualidade 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 dosolo além de área de entorno, todos fazendo parte de um frágil equilíbrio. Estes fatores sãoresponsáveis por disponibilizar e regular a quantidade de sedimento e nutrientes que serãocarreados aos cursos d’água (BASNYAT et al., 2000) e, conseqüentemente, modificar suascaracterísticas físicas, químicas e biológicas (FURLAN et al., 2008). 4
  5. 5. Universidade Presbiteriana MackenzieMetodologiaAs amostras de água foram coletadas em regiões de interesse ao longo do Rio JaguariMirim em sete pontos, sendo distribuídos entre duas Pequenas Centrais Hidrelétricas: aPCH São José e a PCH São Joaquim como mostra a figura 2. Figura 2: Localização do Rio Jaquari MirimO ponto 1 é a montante da PCH São José, o Ponto 2 a área do reservatório da PCH SãoJosé, o ponto 3 a jusante da PCH São José. O ponto 4 é ponto localizado entre as duasPCHs, São José e São Joaquim. O ponto 5 é a montante da PCH São Joaquim; o ponto 6 éa 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 afiltração e análise.A cada coleta foram realizados os seguintes passos: lavou-se o frasco de polietileno, juntocom 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 cátionsanalisados. Entretanto a concentração de nitrato, nitrito e fosfato são afetadas pela atividadebiológica, que pode ser minimizar com a filtração através de filtros de 0,45 µm. Aconcentração de fosfato pode ser afetada por reações de hidrólise das suas formaspoliméricas, possivelmente presentes na amostra. A oxidação de nitrito e sulfito poderesultar em concentração mais elevada de, respectivamente, nitrato e sulfato, por isso o 5
  6. 6. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011congelamento das amostras foi necessário, até que se tivesse o condicionamento doinstrumento.Determinação dos analitos: A determinação de ânions e cátions, em amostras de águanatural, será realizada empregando a técnica da cromatografia de íons. O método permite adeterminação simultânea das espécies. E tem como base a separação dos analitos por meiode uma coluna de troca aniônica, no caso de ânions, e de troca catiônica, no caso decátions, 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 retençãodo pico da amostra com o tempo de retenção da solução padrão de cada analito, enquantoque, a concentração é determinada pela comparação da área do pico do analito com umacurva de calibração construída por uma série de soluções padrão em concentraçõesdiferentes de cada analito.Para as determinações citadas utilizou-se um cromatógrafo de íons da marca Metrohmmodelo 792 Basic IC e coluna para ânions de alta resolução da marca Metrohm modeloMetrosep A Supp 5 - 250 utilizada com supressor químico (somente para a determinaçãodos ânions), além dos reagentes básicos, sendo que a coluna de cátions é também daMetrohm modelo Metrosep C 4 – 250.Os padrões utilizados foram preparados a partir dos sais da marca Merck, preparando-seuma solução estoque de 100mg/L de cada analito.A solução de trabalho de cada analito foipreparada a partir da solução estoque com diluições adequadas. O eluente usado para aanálise aniônica foi uma solução de 1mmol de NaHCO3 e 3.2 mmol de Na2CO3 enquantoque 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 emseguida analisou-se os ânions e depois cátions, determinando-se as áreas obtidas nos picosde cada analito em triplicata. Esses valores foram aplicados na curva analítica dos padrõesobtendo-se as respectivas concentrações das espécies.Resultados e DiscussãoO sódio é um elemento o qual está presente em todas as águas naturais, já que ele estáentre os 10 elementos mais abundantes na Terra e seus sais são altamente solúveis emágua, encontrando-se na forma iônica (Na+), e nas plantas e animais, já que é um doselementos essenciais para os organismos vivos. O aumento das concentrações de sódio naágua pode provir de lançamentos de esgotos domésticos e efluentes industriais. Umaconcentração acima de 200 mg/L já confere um gosto ruim a água, todavia freqüentemente 6
  7. 7. Universidade Presbiteriana Mackenzieas concentrações de sódio não ultrapassam 50 mg/L. A OMS estabelece um valor limite desódio 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 PontosFigura 4: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon sódio, em mg/L, nos três meses decoleta 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 dejaneiro o qual apresenta uma concentração mais elevada quando em comparação com osoutros pontos, este fato pode estar correlacionado com algum fator exógeno, já que asconcentrações 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 valoresdas concentrações são os menores em quase todos os pontos exceto o dois, isto pode serdecorrência 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
  8. 8. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011Abaixo 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 daprecipitação elevada nos meses anteriores, que podem ter colaborado aumentando adissolução de minerais e rochas, favorecendo o transporte desses íons. No mês de agostohouve uma baixa precipitação, o que ocorre também em julho e junho sendo que nem aprecipitação nem fenômenos como lixiviação e intemperismo influíram de maneirasignificativa nesse mês.Observa-se na figura 4 que os pontos quatro, um , dois e cinco apresentam concentraçõesmais altas do que os pontos sete e três, a localização desses pontos é determinante paraisso, já que o ponto quatro é o encontro das duas PCHs e os pontos um, cinco, dois, seis asmontantes e áreas de reservatório respectivamente, os quais se encontram muito próximosas pequenas centrais, em contrapartida os pontos sete e três são as jusantes das PCHs eencontram-se relativamente afastados das mesmas.As concentrações de potássio em águas naturais são usualmente baixas, já que rochas quecontenham potássio apresentam grande resistência ao tempo. Entretanto, sais de potássio,como por exemplo, nitrato de potássio e o cloreto de potássio são largamente usados comofertilizantes para agricultura, entrando nas águas doces através das descargas de áreasagrícolas. Além disso outros sais de potássio são largamente utilizados na industria. Opotássio é usualmente encontrado na forma iônica e os sais são altamente solúveis. Ele épronto para ser incorporado em estruturas minerais e acumulado pela biota aquática, pois éum elemento nutricional essencial assim como o sódio. As concentrações em águas naturaissão 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 PontosFigura 5: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon potássio, em mg/L, nos três meses decoleta e nos diferentes pontos de amostragem. 8
  9. 9. Universidade Presbiteriana MackenzieObserva-se na figura 5 que as concentrações de potássio também estão em uma faixaconsiderada normal, é possível notar que essas são bem constantes para cada mês, e emcada ponto amostrado. O mês de abril é o que possui as concentrações mais altas por ummotivo 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 usoindustrialmente, como a formação de cal e cimento. Sua presença em água está ligadadiretamente com o intemperismo e a lixiviação de seus minerais e rochas, sendo encontradona forma de seu íon (Ca2+). Ao lado do magnésio é o principal fator que determina a durezada água. (LEE, 2003) Cálcio 25 Concentração mg/L 20 15 Janeiro 10 Abril 5 Agosto 0 1 2 3 4 5 6 7 PontosFigura 6: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon cálcio, em mg/L, nos três meses decoleta e nos diferentes pontos de amostragem.Na figura 6, novamente é possível perceber que para um mesmo mês os dados são bemconstantes em dados pontos amostrados, no mês de abril como também ocorre com os íonssódio e potássio a concentração é mais elevada, seguida dos meses de agosto e janeiro. Noponto sete em janeiro houve um aumento anormal da concentração, este ponto é a área doreservatório da PCH São Joaquim, e seu aumento não pode ser justificado pelos fatoresconsiderados 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 águassuperficiais geralmente decorre da dissolução de seus minerais e rochas. Industrialmente omagnésio é muito usado na composição de ligas junto com o alumínio e na industria 9
  10. 10. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011farmacêutica, portanto efluentes industriais provenientes dessas industrias podem contermagnésio.Ao lado do cálcio o magnésio é um dos íons mais importantes na determinação da durezada água. (LEE, 2003) Magnésio Concentração mg/L 15 10 Janeiro 5 Abril Agosto 0 1 2 3 4 5 6 7 PontosFigura 7: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon magnésio, em mg/L, nos três meses decoleta e nos diferentes pontos de amostragem.A figura 7 representa as concentrações de magnésio. Quando analisamos a concentraçãodo magnésio em relação aos três meses notamos o mesmo padrão observado para osoutros cátions, entretanto, ponto a ponto essa relação muda. Os pontos um, dois e três sãoos que apresentam as maiores concentrações nos meses de abril e agosto, e os demaispontos concentrações menores, esses três pontos são provenientes apenas da PCH SãoJosé a qual claramente influi de alguma maneira na concentração desse íon nesses doismeses, já que é possível estabelecer o mesmo raciocínio utilizado para os outros cátions nomês de janeiro, o qual possui o mesmo padrão de concentração.O cloreto que se apresenta nas águas subterrâneas, oriundo da percolação da água atravésde solos e rochas. Nas águas superficiais, são fontes importantes de cloreto as descargasde esgotos sanitários, sendo que cada pessoa expele através da urina cerca 4 g de cloretopor dia, que representam cerca de 90 a 95% dos excretos humanos. O restante é expelidopelas fezes e pelo suor (WHO, 2009). Tais quantias fazem com que os esgotos apresentemconcentrações de cloreto que ultrapassam 15 mg/L. Diversos são os efluentes industriaisque apresentam concentrações de cloreto elevadas como os da indústria do petróleo,algumas indústrias farmacêuticas, curtumes entre outros. Nas regiões costeiras, através dachamada intrusão da cunha salina, são encontradas águas com níveis altos de cloreto. Naságuas tratadas, a adição de cloro puro ou em solução leva a uma elevação do nível decloreto, resultante das reações de dissociação do cloro na água. A Resolução CONAMA nº357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor limite de 250 mg/L de cloreto. (CETESB,2009) 10
  11. 11. Universidade Presbiteriana Mackenzie 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 PontosFigura 8: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon cloreto, em mg/L, nos três meses decoleta e nos diferentes pontos de amostragem.Como mostra a figura 7 as concentrações de cloreto encontram-se dentro do limiteestabelecido, diferente dos cátions, nos quais o mês em que havia maior concentração era ode abril, nos ânions é na verdade agosto que apresenta a maior concentração, os pontosdois e cinco correspondentes a área dos reservatórios das duas PCHs são os queapresentam a maior concentração em abril, e o ponto quatro no mês de agosto, este pontolocaliza-se entre as duas PCHs sendo o ponto no qual ocorre o encontro dos compostosprovenientes das duas pequenas centrais. Lembrando que o mês de janeiro foi o que maischoveu, conseqüentemente o volume de água aumentou e diluiu mais os íons, diminuindosuas concentrações.A ocorrência de nitrogênio em águas naturais pode provir de diversas fontes. Dessas fontesa principal talvez seja os esgotos domésticos, devido à presença de proteínas, e nitrogênioamoniacal, provenientes da hidrólise da uréia. Algumas industrias químicas como asfarmacêuticas e as petroquímicas também contribuem para o aumento das concentraçõesdas espécies da série do nitrogênio Outra fonte importante é a fixação de nitrogênio porbactérias e algas, as quais captam o nitrogênio atmosférico em preseça de luz, aumentandoo nível de nitrogênio orgânico na água. O nitrogênio assim como o potássio é utilizado emfertilizantes sendo que descargas provenientes de áreas agrícolas colaboram pra umaumento de concentração. A série do nitrogênio corresponde nitrogênio orgânico,amoniacal, nitrito e nitrato. Sendo que as duas últimas são as formas oxidadas. Oscompostos de nitrogênio são nutrientes para processos biológicos e são caracterizadoscomo macros nutrientes, pois, depois do carbono, o nitrogênio é o elemento exigido emmaior quantidade pelas células vivas. Quando descarregados nas águas naturais,conjuntamente com o fósforo e outros nutrientes presentes nos despejos, provocam oenriquecimento do meio, tornando-o eutrofizado. A eutrofização pode possibilitar ocrescimento mais intenso de seres vivos que utilizam nutrientes, especialmente as algas. A 11
  12. 12. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011grande concentração de algas podem trazer prejuízos aos múltiplos usos dessas águas,prejudicando seriamente o abastecimento público ou causando poluição decorrente damorte e decomposição desses organismos. O controle da eutrofização, através da reduçãodo aporte de nitrogênio é comprometido pela multiplicidade de fontes, algumas muito difíceisde serem controladas como a fixação do nitrogênio atmosférico, por parte de alguns gênerosde algas. Por isso, deve-se investir preferencialmente no controle das fontes de fósforo. AResolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor de 10,0 mg/L denitrato. 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 PontosFigura 9: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon nitrato, em mg/L, nos três meses decoleta e nos diferentes pontos de amostragem.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 omês de janeiro apresenta os menores valores.O nitrito também pertence a série do nitrogênio, e possui praticamente as mesmas fontesque o nitrato, estes dois íons estão relacionados entre si por processos redox, sendo onitrato produto da oxidação do nitrito. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de2005 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 PontosFigura 10: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon nitrito, em mg/L, nos três meses decoleta e nos diferentes pontos de amostragem. 12
  13. 13. Universidade Presbiteriana MackenzieA figura 10 representa as concentrações de nitrito obtidas experimentalmente. Os valores denitrito encontram-se dentro dos limites estabelecidos, no entanto apresentam resultadosdiferentes em relação ao nitrato. As concentrações maiores foram encontradas no mês deagosto em todos os pontos. È possível perceber uma relação clara desse ânion com achuva, 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 emuso doméstico. Efluentes industriais como a industria de fertilizantes são tambémresponsáveis pela emissão de fósforo. Assim como o nitrogênio o fósforo possui variasformas diferentes quando em águas naturais, os fosfatos orgânicos são a forma na qual ofósforo está ligado à moléculas orgânicas, os ortofosfatos são representados basicamentepelas formas inorgânicas nas quais o fósforo pode se combinar com cátions formando saisnas águas, além dessa formas também estão presentes os polifosfatos, orfosfatoscondensados, polímeros de ortofosfatos. Os polímeros de ortofosfato não apresentamrelevância no monitoramento de águas naturais. pois esses sofrem hidrólise, e acabam porse transformar em ortofosfatos. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005estabelece 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 PontosFigura 11: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon fósforo, em mg/L, nos três meses decoleta e nos diferentes pontos de amostragem.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 aesse mês apresenta o maior valor, sendo esse ponto correspondente a montante da PCHSão José.As fontes principais de sulfato em águas naturais são dissolução de rochas e solos, sendoque as principais fontes antrópicas nas águas superficiais são as descargas de esgotos 13
  14. 14. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011domésticos e efluentes industriais. A ingestão excessiva de sulfato pode provocar efeitolaxativo. A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005 estabelece um valor de250 mg/L para o sulfato. As concentrações de sulfato encontram-se bem abaixo dos valoresestabelecidos pelo CONAMA, os maiores valores ocorrem no mês de agosto, todavia nomês 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 coleta e nos diferentes pontos de amostragem.Dentre todos os elementos químicos o flúor é o mais eletronegativo, por essa razão elequase nunca é encontrado em sua forma elementar, sendo muito mais abundante em suaforma 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 PontosFigura 13: Resultados obtidos, em triplicata, para as concentrações do íon fluoreto, em mg/L, nos três meses de coleta e nos diferentes pontos de amostragem.Efluentes industriais descarregam fluoreto nas águas naturais, tais como as indústrias devidro e de fios condutores de eletricidade. Um dos usos do fluoreto é a sua aplicação as 14
  15. 15. Universidade Presbiteriana Mackenzieáguas de abastecimento no combate a cárie dentária, atuando sobre a hidroxiapatitadiminuindo sua solubilidade, tornando a parte mineralizada dos dentes mais resistente aação das bactérias e atuando sobre enzimas, as quais dissolvem o material calcificante dosdentes. Todavia o excesso de flúor pode causar fluorose dentária, por isso a fluoretação daágua deve ser feita com extremo cuidado. A Portaria 518/04 estabelece um valor máximopermitido para fluoreto de 1,5 mg/L na água potável. Observou-se na figura 13 que asmaiores concentrações de fluoreto encontram-se no mês de agosto e na maior parte dospontos ultrapassa o valor máximo permitido, enquanto que nos demais meses aconcentração está dentro dos limites estabelecidos.ConclusãoApós acompanhamento, durante os 3 meses de coleta nos 7 pontos amostrados concluiu-sepor meio de uma análise individual dos íons, que os valores de sódio partem de um mínimode concentração em mg/L de 3,63 à 22,9, sendo que a OMS estabelece um valor abaixo de200 mg/L como ideal, portanto as concentrações para o sódio estão muito abaixo do valorlimite 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 dentroda 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 dejaneiro apresenta o valor máximo mensurado de 20,24 mg/L, sendo o valor mínimopertencente ao mesmo mês de valor 5,4 mg/L.O magnésio tem seus valores mais baixos de concentração no mês de janeiro, e seusvalores mais altos no mês de abril como foi observado para os outros cátions, partindo deum 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 localizaramtambém nos meses de abril e agosto, a análise de cloreto mostra um máximo de 24,52 mg/Lem abril, ainda muito abaixo do limite estabelecido pelo CONAMA de 250mg/L, e um valormínimo de 2,89 mg/L em janeiro.A análise tanto de nitrato como de nitrito nos permite dizer que esse dois ânions tambémestão dentro dos limites estabelecidos pelo CONAMA, já que o valor máximo encontradopara nitrato é de 3,58 mg/L no mês de abril sendo o limite de 10mg/L. Para o nitrito o valormáximo é de 0,16 ainda bem abaixo do limite estabelecido de 1mg/L. 15
  16. 16. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011O 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 analitosdiscutidos até o momento. O valor máximo mensurado é de 14,98 mg/L e o mínimo de 1,40mg/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 omês de agosto, registrando-se um valor máximo de 2,35 mg/L nesse mês, um valor cerca de68 % acima do limite estabelecido.O ânion fósforo é a maior preocupação, suas concentrações apresentam valores acima doslimites em quase todos os pontos, e em todos os meses, o valor máximo medido é de 4,09mg/L sendo cerca de 204,5 vezes acima do valor permitido. A explicação para isto estárelacionada com o entorno da área estuda, a qual é predominantemente agrícola, sendopossível 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 queele acabe por concentrar a maior quantidade de analitos, já que recebe o fluxo provenientedas duas pequenas centrais.Conclui-se também, que através dos dados das concentrações dos analitos é possívelestabelecer uma clara relação entre a precipitação e as concentrações dos íons, sendo essaa principal responsável por fenômenos comop lixiviação e intemperismo. Esses fatoresjustificam a predominância de maiores valores nos meses de abril e agosto, enquanto nomês de janeiro encontram-se os menores valores.Finalmente pode-se concluir que até o momento não foi constado nenhum grande impactona avaliação dos parâmetros químicos considerando-se os pontos analisados, com exceçãodos íons fósforo e fluoreto, para os quais é necessária uma análise mais minuciosa a fim dedeterminar os possíveis agentes responsáveis pelo aumento das concentrações destes doisanalitos. 16
  17. 17. Universidade Presbiteriana MackenzieReferênciasANEEL (Agência Nacional de Energia Elétrica). Banco de Informação de Gerações.2011.Disponível em:http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/capacidadebrasil/OperacaoCapacidadeBrasil.asp.Acesso em 28/03/2011.BASNYAT, P; TEETER, L. D; LOCKABY, B. G; FLYNN,K. M. The use of remote sensingand GIS in the watershed level analyses of non-point source pollution problems.Forest Ecology and Management, v. 128, p. 65-73. 2000.YUKSEL, I. As a renewable energy hydropower for sustainable development in Turkey.Renewable and Sustainable Energy Reviews, Sakarya, v. 14, n. 9, p. 3213-3219, dez. 2010.BRASIL, 2009. Ministério de Minas e Energia. Programa de Incentivo às FontesAlternativas de Energia Elétrica. http://www.mme.gov.br/programs_display.do?chn=87716Acesso em 28/03/2011CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo), 2009. IQA - Índices deQualidade da Água. Disponível em:http://www.cetesb.sp.gov.br/Agua/rios/indice_iap_iqa.asp. Acesso 23/10/2009.CONAMA, 2005 – Conselho Nacional do Meio Ambiente. Resolução número 357/2005.Disponível em: http//www.mma.gov.br. Acesso em: 23 out 2009.FURLAN, Natália; CALIJURI Maria do Carmo e CUNHA Caroline de Andrade Gomes, 2009.Qualidade da Água e do Sedimento Avaliada a Partir da Concentração de NutrientesTotais - Minerva, 6(1): 91-98.KOSA, Preeyaphorn et al. The potential micro-hydropower projects in NakhonRatchasima province, Thailand. Renewable Energy, Nakhon, v. 36, n. 3, p. 1133-1337,mar. 2011.LEE, John David. Química Inorgânica não tão concisa. 1. ed. São Paulo: Edgard Blucher,2003.SOUSA Wanderley Lemgruber de. Impacto Ambiental de Hidrelétricas: Uma AnáliseComparativa de Duas Abordagens. 2000. Tese( Mestrado em Ciências)-UniversidadeFederal do Rio de Janeiro,Rio de Janeiro. 154p.TIAGO Geraldo Lucio et al. A Evolução Histórica do Conceito das Pequenas CentraisHidrelétricas no Brasil. Florianópolis, abr. 2006. 17
  18. 18. VII Jornada de Iniciação Científica - 2011WHO. Chemical hazards in drinking-water. Disponível em:http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/en//www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/en/. Acesso 05/04/2011.SCHNEIDER FILHO DA et al. Fluoretação da água: como fazer a vigilância sanitária? Ed.Rede Cedros, Rio de Janeiro, RJ.1992.Contato: luiszhenrique@hotamail.com e mauravr@mackenzie.com 18

×