Efeitos da ação antrópica sobre a hidrogeoquímica do rio Negro na orla de Manaus/AM

The human action effects on the hydrogeochemistry of Negro river at the Manaus shoreline

QUIMICA

Efeitos da ação antrópica sobre a hidrogeoquímica do rio Negro na orla de Manaus/AM

The human action effects on the hydrogeochemistry of Negro river at the Manaus shoreline

Antônia Gomes Neta Pinto^I; Adriana Maria Coimbra Horbe^II; Maria do Socorro Rocha da Silva^III; Sebastião Atila Fonseca Miranda^IV; Domitila Pascoaloto^V; Helder Manuel da Costa Santos^VI

^IInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Pesquisas em Clima e Recursos Hídricos. E-mail: [e-mail]

^IIUniversidade Federal do Amazonas. Departamento de Geociências, Instituto de Ciências Exatas. E-mail: [e-mail]

^IIIInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Pesquisas em Clima e Recursos Hídricos. E-mail: [e-mail] ^IVInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Pesquisas em Clima e Recursos Hídricos. E-mail: [e-mail]

^VInstituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Coordenação de Pesquisas em Clima e Recursos Hídricos. E-mail: [e-mail] ^VIUniversidade Federal do Amazonas. E-mail: [e-mail]

RESUMO

O rio Negro, na orla de Manaus, recebe de seus tributários urbanos resíduos domésticos e industriais, cuja composição variada vem modificando as características naturais de suas águas. Com o intuito de avaliar o efeito da ação antrópica sobre o rio Negro foram coletadas amostras de água e analisadas as variáveis: pH, Eh, condutividade elétrica e alcalinidade (por potenciometria); oxigênio dissolvido (titrimetria); nitrogênio amoniacal e de nitritos (espectrofotometria); os cátions Ca, Mg, Na e K, e os metais Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn (por espectroscopia de absorção atômica – EAA). Os resultados obtidos para pH, condutividade, oxigênio dissolvido, nitrogênio amoniacal e nitritos mostram piora na qualidade da água do rio Negro, na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), que são os dois maiores tributários urbanos e receptores de esgotos domésticos e efluentes industriais. Os metais predominaram na fase dissolvida e, a maior parte, está acima do limite máximo desejável, preconizado pelo ministério da saúde para águas destinadas ao abastecimento público, exceto cobre e zinco. O estudo mostrou que apesar da contribuição antrópica dos tributários urbanos, o rio Negro mantém, ainda, sua capacidade de diluir os poluentes, principalmente, no período de maior volume de água.

Palavras-chave: rio Negro, hidrogeoquímica, contaminação por metais pesados.

ABSTRACT

The Negro river, on the shoreline of the city of Manaus, receives an input of industrial and domestic wastes from its urban tributaries, which varying composition has been changing the natural characteristics of its waters. Aiming to assess the effect of the human action on the Negro River water samples were collected, and pH, Eh, electric conductivity and alkalinity (by potentiometry); dissolved oxygen (titrimetry); ammonia and nitrite (spectrophotometry); cations Ca, Mg, Na and K, and the metals Cd, Cu, Cr, Fe, Mn, Ni, Pb and Zn (by atomic absorption spectroscopy, AAS) were analyzed. The results for pH, electric conductivity, dissolved oxygen, ammoniacal nitrogen and nitrite values, indicated a worsening water quality in the Negro river, at the mouths of the São Raimundo (FISR) and Educandos (FIE) streams, which are the two major urban tributaries and receptors of domestic wastes and industrial effluents and downstream from them (JIE). Metals predominate in the dissolved phase and, apart from copper and zinc, are mostly above the maximum desirable limit allowed by the Health Ministry for human consumption. This study showed that in spite of the human contribution from its urban tributaries, the Negro river, still maintains its ability for diluting pollutants, mainly during the period of high water.

Keywords: Negro River, hydro geochemistry, heavy metal contamination.

INTRODUÇÃO

Vários são os exemplos de contaminação dos recursos hídricos por poluentes orgânicos e metais pesados em todo o mundo, em vista do aumento da industrialização e da crescente demanda dos recursos minerais nos mais diversificados usos. Como resultado, muitos elementos químicos e seus compostos, que existiam na natureza em pequenas quantidades, tiveram suas concentrações elevadas em várias regiões do planeta, promovendo, em alguns casos, sérios danos ambientais (Artiola, 1996; Salomons & Förstner, 1984).

As principais fontes contaminadoras e que causam o enriquecimento da quantidade destes metais procedem dos efluentes domésticos, cuja carga sólida particulada e matéria orgânica propiciam a sua adsorção. As concentrações de cádmio, cobre, chumbo, cromo, níquel e zinco são fortemente influenciadas por este tipo de despejo e são os mais freqüentes nas águas residuais (Drever, 1997; Förstner & Wittman, 1983).

Os contaminantes metálicos contidos nos resíduos industriais, esgotos domésticos e lixo representam os principais e os mais perigosos poluentes responsáveis por essa degradação, pois ao contrário da maioria dos poluentes, não são eliminados do meio aquático por processos naturais (Förstner & Wittman, 1983). Esses metais são introduzidos no ambiente aquático diretamente e distribuem-se em cada compartimento: coluna d'água, material em suspensão e nos sedimentos de fundo (Gibbs, 1977; Salomons & Förstner, 1984).

A distribuição de metais na coluna de água é influenciada por diversos fenômenos físico-químicos, tais como: complexação, adsorção, dessorção, precipitação, redissolução, entre outros (Stumm & Morgan, 1996). Dependendo das condições do ambiente (pH, Eh, teor de matéria orgânica) podem estar disponíveis, se associar ao material particulado e, ainda, ser transportados para outros ambientes.

Os sólidos totais em suspensão ou material particulado atuam, portanto, como distribuidor de metais e, quando associados à matéria orgânica que aumenta a área de superfície para a adsorção do metal, se tornam um excelente meio de transporte desses elementos (Bruno, 2000). Por isso, o estudo dos sedimentos em suspensão, juntamente com a avaliação da qualidade da água, é fundamental para se entender as interações entre esses compartimentos do corpo aquático nos mecanismos biogeoquímicos do ambiente (Pinto, 2004).

Na região Amazônica, a contaminação dos igarapés está se tornando um dos problemas mais relevantes, pois, além da poluição visual, vem crescendo, em importância, a contaminação dos recursos hídricos por metais tóxicos cujos tratamentos são difíceis e caros. Este tipo de efeito vem sendo observado, também, nos igarapés urbanos de Manaus, capital do Amazonas, os quais são tributários do rio Negro, principal agente de drenagem da cidade.

Na orla de Manaus, este rio recebe a contribuição das microbacias dos igarapés São Raimundo e Educandos (urbanas) e, também, da microbacia do igarapé Tarumã, que drena principalmente área rural.

As microbacias dos igarapés Educandos e São Raimundo tem como principais tributários os igarapés do Quarenta e Mindu, respectivamente, e drenam áreas densamente povoadas desde suas nascentes até a foz. Transformam-se, em vista da ocupação residencial de suas margens e das atividades industriais em seu entorno, em receptores de resíduos domésticos e industriais.

A crescente ocupação urbana provocou a retirada da mata ciliar (resta apenas alguns fragmentos em áreas que abrangem órgãos estaduais e federais), assoreamento do leito e, conseqüentemente, transbordamento dos mesmos, quando ocorrem eventos pluviométricos de grande escala. Outro fenômeno de igual, ou até maior amplitude, é a descaracterização física, química e biológica de suas águas, além da contaminação por metais pesados, como foi comprovado em vários estudos, entre eles os de Silva (1996), Cleto Filho (1998); Geissler (1999), Santos et al. (2006).

A microbacia do Tarumã localizada na zona Oeste de Manaus ainda mantém alguns aspectos naturais preservados, como áreas de vegetação nativa. Mas, as atividades econômicas se ampliam na medida em que a área urbana da cidade se expande. Seus tributários, como o igarapé Acará, cujas nascentes se encontram em área de proteção, a reserva Adolpho Ducke, ainda estão preservadas, mas grande parte dos demais tributários, entre eles os igarapés Bolívia e Matrinxã, se encontram em processo de degradação causada por efluentes domésticos e pelo aterro controlado da cidade, segundo estudos de Barroncas (1999) e Santos et al. (2006).

Com o intuito de avaliar o efeito das atividades antrópicas sobre a qualidade das águas e sobre o comportamento dos sedimentos em suspensão do rio Negro, este trabalho analisou as variáveis ambientais (pH, condutividade elétrica, Eh, oxigênio dissolvido, alcalinidade, os íons amônio e nitrito); os macronutrientes Ca, Mg, Na e K e os metais Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn.

MATERIAL E MÉTODOS

FISIOGRAFIA DA ÁREA DE ESTUDO

A cidade de Manaus está situada sobre interflúvios tabulares de rochas sedimentares da Formação Alter do Chão, do cretáceo, constituída por arenitos e argilitos, com conglomerados subordinados. É banhada pelo baixo curso do rio Negro, seu principal agente de drenagem, o qual apresenta uma faixa de "praias" (barras arenosas) com largura máxima de 30 m (Daemon, 1975;).

O rio Negro é um dos maiores rios do mundo – drena uma área de aproximadamente 700.000 km², por cerca de 1.700 km de extensão. Nasce na serra do Junaí, na Colômbia e, por todo seu curso, até a confluência com o rio Solimões para formar o rio Amazonas, drena áreas de baixo relevo e terrenos consolidados, o que reflete na sua velocidade e erosão (Cunha & Pascoaloto, 2006). Sua cor é, em parte, devido à drenagem dos solos ricos em solutos húmicos, provenientes da matéria orgânica em decomposição da floresta (Leenheer, 1980).

A natureza geológica da área de drenagem conferiu a essas águas, além da cor, características físicas e químicas peculiares, entre elas, baixa condutividade (entre 6,0 e 12,0 μS/cm), pH ácido (entre 4,0 e 5,5) e baixo teor de sais minerais, entre eles potássio, sódio, cálcio e magnésio (Leenheer & Santos, 1980).

Os altos níveis de precipitação, entre 1.800 mm e 2.200 mm/ano, nas áreas de menor precipitação, e entre 3.500 mm e 4.000 mm/ano, nas áreas mais úmidas (Salati, 1983), bem como a alta umidade, são características marcantes do clima.

No entanto, esse regime de chuva não é uniforme durante o ano todo, pois, verifica-se na região dois períodos sazonais bem definidos: um de intensas chuvas, que se estende de novembro a meados de junho e outro de curta estação de estiagem, mais apropriadamente denominá-lo de período de menor precipitação, que começa em junho e vai até outubro ou meados de novembro. Estes dois períodos são chamados pela população local de "inverno" e "verão", pois coincidem, respectivamente, aos períodos em que ocorrem as menores e maiores temperaturas (Figura 1).

LOCALIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO E AMOSTRAGEM

A orla de Manaus, área deste estudo, abrange um trecho do rio Negro, a partir de um ponto a montante, cerca de 200m, da foz do igarapé Tarumã Açu, com extensão em torno de 32 km até o porto do Ceasa. A área é limitada pelos paralelos 3º00' e 3º10' S e pelos meridianos 60º07' e 59º50' W.

Foram feitas coletas de água em novembro de 2002 e junho de 2003, nos seguintes locais: a montante da foz do igarapé Tarumã (MIT), foz do igarapé Tarumã (FIT), a jusante da foz do igarapé Tarumã (JIT), foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE), a jusante da foz do igarapé Educandos (JIE) e no porto da Ceasa (CSA), como mostra a Figura 2. Os dois meses corresponderam ao nível mais baixo da água, no período de estiagem e ao máximo da cheia, no período chuvoso.

Os locais de coleta selecionados representam a contribuição de cada tributário, sendo as estações MIT, FIT, JIT e CSA, aquelas sob menor pressão antrópica. Em contrapartida FISR, FIE, foz dos dois igarapés mais contaminados, representam os locais mais sujeitos aos despejos domésticos e industriais. A estação JIE, a jusante, das duas últimas, reflete, também, a contribuição antrópica sobre o rio na orla cidade.

As amostras foram coletadas na superfície da água, em duplicata, com coletor tipo Van Dorn e armazenadas em frasco de polietileno, previamente lavados com solução sulfocrômica para as análises das variáveis físicas e químicas, e com HNO₃ 10%, para os metais. Outra parte da amostra foi colocada em frascos tipo Winkler para a determinação de oxigênio dissolvido.

Foram filtrados 0,5 L de cada amostra com filtros de fibra de vidro, previamente secos e pesados, para as análises de nutrientes, obtenção dos sólidos totais em suspensão (STS) e para a determinação de metais na fase particulada, com réplica. O pH, Eh e condutividade elétrica foram medidos em potenciômetro digital; o oxigênio dissolvido foi determinado pelo método de Winckler; os íons amônio e nitrito foram medidos por espectrofotometria adaptada ao FIA (Flow Injection Analysis), de acordo com manual do fabricante, com limites de detecção de 0,1 e 0,005, respectivamente e a alcalinidade por reação de neutralização com ácido sulfúrico, em amostras com pH acima de 4,3, sendo os valores expressos em a mgHCO₃/L. Esses procedimentos estão descritos em APHA et al. (1985) e Golterman & Clymo (1971).

Foram determinadas as concentrações de Ca, Cd, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Ni, Pb e Zn nas amostras de água filtradas e nos sólidos totais em suspensão (STS). Na água o metais foram extraídos com solução de ácido nítrico, primeiro, concentrado e depois a 10%. Para a extração nos STS, os filtros foram submetidos à digestão fluor-perclórica, na proporção 1:5 e, depois os metais, foram extraídos em solução HNO₃ 10% (Pinto, 2004). O extrato foi reservado para leitura em Espectroscopia de Absorção Atômica (EAA), descrito em (APHA, 1985), com limites de detecção do equipamento (Perkim Elmer 1100) de 0,3μg/L para Mg, Na, K Cu, Mn e Pb; 0,5μg/L para Ca, Fe e Zn; 0,65μg/L para Cd e Ni. Para o cálcio, antes da leitura, foi acrescentada solução de cloreto de lantânio 10%.

RESULTADOS

Para melhor apresentação e discussão dos resultados os pontos de coleta foram divididos em três grupos: o primeiro, formado pelos locais a montante das influencias antrópicas da cidade (MIT, FIT e JIT); o segundo pelos locais de forte influência (FIT FIE e FIE) e aquele imediatamente a jusante, que também está sob forte influência desses impactos, e o terceiro, último local a jusante da orla frontal da cidade (CSA).

A variação do pH foi considerada normal para os pontos de coleta menos influenciados pelas ações antrópicas e a jusante da foz dos tributários urbanos, nas duas amostragens (4,7-5,5), exceto a jusante do igarapé Educandos (JIE), em novembro (6,6). Nos locais de maior impacto, entretanto, a oscilação entre a amostragem de novembro e junho foi maior (4,8-6,9).

As águas do rio Negro são naturalmente ácidas, porém nas estações FISR e FIE a alcalinidade aumentou, e oscilou entre 15,86 mgHCO₃/L, em junho e 69,54 mgHCO₃/L (FIE), em novembro. Outro local, com variação relevante foi JIE, entre 4,88 mgHCO₃/L e 18,31 mgHCO₃/L, imediatamente a jusante, destes. Nos demais locais, tanto a montante quanto a jusante das contribuições antrópicas (MIT, FIT, JIT e CSA) os valores variaram entre 1,22 mgHCO₃/L, em junho e 6,1 mgHCO₃/L, em novembro.

A condutividade elétrica, também, foi maior nos locais sob maior impacto FISR e FIE (214,0 e 286,0 μS/cm) e JIE (593 μS/cm), em novembro, enquanto os menores valores foram observados nos locais JIT (7,1 μS/cm), em novembro, e MIT (14,68 μS/cm), em junho. Embora as estações sob maior influência antrópica sejam FISR e FIE, no entanto, o maior valor (de 593 para 7,8 μS/cm) foi observado em JIE (jusante igarapé Educandos), que pode ser devido a uma ação pontual de uma alta concentração de contaminantes de despejos em seu entorno.

Em termos do potencial redox ou Eh, o rio Negro mostrou caráter considerado redutor, pois, embora os valores sejam positivos (105 – 201 mV, em novembro e 168 – 279 mV, em junho), estão na faixa de transição redutor-oxidante. Os locais onde a água apresentou uma maior capacidade redutora foram as estações FIE e FISR, em novembro, período de águas baixas, onde ocorreu, também os menores valores de oxigênio dissolvido.

A oscilação do oxigênio dissolvido (OD) na orla do rio Negro foi expressiva, cerca de uma ordem de grandeza, sobre o menor valor. Nas estações de menor influência antrópica (MIT, FIT, JIT, CSA) ficou entre 7,3 e 8,9 mg/L em novembro e entre 4,7 e 5,6 mg/L, em junho. Na foz dos tributários São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE), onde ocorre transporte de grande carga de poluentes, chegou próximo de zero, com a concentração máxima de 0,7 mg/L. No ponto JIE, a jusante destes, embora esteja, também, sob fortes impactos, teve teores de água bem aerada (4,7-7,3), em junho e novembro, respectivamente.

A demanda bioquímica do oxigênio (DBO) é uma forma indireta de se avaliar o grau de poluição de um ambiente, pois quanto maior a concentração de microorganismos, maior o consumo de oxigênio em processo de respiração pelas bactérias aeróbias. Nos locais de maior impacto (FISR e FIE) o consumo foi total, uma vez que a taxa de oxigênio ficou próxima da anoxia. Nos demais locais foi normal para o tipo de despejo que recebem.

As concentrações dos íons amônio e nitrito apresentaram uma distribuição espacial e temporal homogênea nas estações MIT, FIT, JIT e CSA, onde as contribuições das atividades antrópicas são menores. Os maiores valores ocorreram em junho, fim do período chuvoso, com mínimo de 0,32 mg/L e máximo de 0,49 mg/L, para o íon amônio e abaixo do limite de detecção do método, para nitrito. No entanto, na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), onde há maior concentração de poluentes, a oscilação foi expressiva (1,12-9,25 mg/L). Para o íon nitrito, a oscilação foi ainda maior, ficou entre 0,01, e 8,23 mg/L, superior a concentração de junho em cerca de três ordens de grandeza. As menores concentrações ocorreram, para ambos íons, no fim do período de maior precipitação.

Os resíduos domésticos, por conterem resíduos de alimentos, contêm maiores teores de sais, o que pode explicar as concentrações mais elevadas dos cátions (cálcio, magnésio, sódio e potássio) dissolvidos na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), cerca de duas ordens de grandeza. Houve predomínio de Ca e Na, no período de estiagem, e de K, no período de chuvas.

No entanto, a concentração desses cátions diminuem no ponto CSA, último local a jusante, indicando diluição dos poluentes pelo rio Negro. Nos sedimentos em suspensão houve acentuado aumento no mês de junho para Ca, Na e K, o mesmo não ocorrendo para o Mg. O sódio foi o elemento que apresentou maior concentração em todos os locais, em junho, seguido pelo potássio, cálcio e magnésio.

Em ralação aos metais (Cd, Cu, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn), estão em maior proporção na fase dissolvida, com grande variação entre as duas amostragens, e os maiores teores ocorrendo em novembro (fim do período de menores precipitações e, também menor volume de água do rio), em todos os pontos, exceto para o zinco.

Merecem destaque, porém, as concentrações elevadas do cádmio, ferro, níquel e do chumbo, em quase todos os locais, principalmente em novembro, em vista do menor volume do rio. Na fase particulada, foram observados valores mais elevados do zinco, em todos os locais, nos dois períodos.

DISCUSSÃO

Os menores valores de pH foram observados nas estações a montante e a jusante da foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE), em junho, e são similares aos de outros trabalhos no rio Negro e em outros rios de água preta sem influência antrópica. A foz desses tributários (FISR e FIE), no entanto, está descaracterizada, em virtude da entrada de substâncias alcalinas, comprovado pelo aumento da alcalinidade nestes locais em comparação com aquela das demais estações, cujas concentrações são normais para águas pretas (Figura 3).

A redução do Eh nas estações FISR e FIE indicam associação direta na natureza das descargas que contém material particulado e orgânico, que causam diminuição do teor de oxigênio dissolvido (Mortimer, 1971). Embora não haja dados anteriores de Eh na área estudada, valores semelhantes desta variável foram encontrados nos rios Urubu e Preto da Eva, também de água preta.

A relação entre pH e Eh é uma ferramenta importante para se entender o comportamento do ambiente, pois mostra a relação entre as espécies iônicas dissolvidas (Krauskopf, 1972; Silveira & Bonomoto, 1995). Nas águas do rio Negro, o pH aumentou em ambientes com Eh menor (Figura 4), neste caso, o ambiente é considerado redutor básico, o meio pode ficar entre pH levemente ácido a neutro, pela entrada de substâncias alcalinas que aumentam o pH, principalmente em FISR e FIE (Figura 5).

A condutividade foi menor em junho, nos locais sob maior efeito dos despejos urbanos, mostrando a capacidade do rio para diluir os despejos recebidos de seus tributários. Nos demais locais, o comportamento desta variável foi inverso, o que pode ter ocorrido em virtude da lixiviação do entorno destes pelas chuvas. Os maiores valores no mês de novembro indicam concentração dos contaminantes (grande quantidade de eletrólitos) pelo menor volume do rio, e pode ser reflexo, também, da alcalinidade (Figura 6).

A diferença na concentração de oxigênio entre as duas amostragens pode ter ocorrido tanto pelo maior volume de água no mês de junho (efeito da diluição dos poluentes) quanto pela maior absorção de oxigênio atmosférico nas camadas superiores da água, na amostragem de novembro, em vista da turbulência causada pelo vento, fato observado durante a coleta, o que foi observado, também, por Gomes (2000) em sua pesquisa.

A redução do oxigênio dissolvido nos locais FISR e FIE decorreu da grande concentração de bactérias e matéria orgânica, oriundas dos esgotos domésticos nesses igarapés, fato corroborado pelo aumento do teor desta variável nas estações JIE e CSA, a jusante destes, onde a concentração dos despejos diminui. Isto comprova a capacidade do rio para diluir os poluentes, como, também, observaram Fonseca et al (1982). A redução do oxigênio em FISR, FIE e JIE tornou estes ambientes mais redutores que os demais.

A demanda bioquímica do oxigênio (DBO) é uma forma indireta de se avaliar o grau de poluição de um ambiente, pois quanto maior a concentração de microorganismos, maior o consumo de oxigênio em processo de respiração pelas bactérias aeróbias. A DBO é apresentada em porcentagem do oxigênio dissolvido e ratifica seu comportamento espacial e temporal. Nas estações FISR e FIE, que representam os locais de maior contribuição, foram observados os menores teores desse gás e, conseqüente demanda de todo oxigênio do local foi consumido em processos biológicos, imediatamente após coleta. Em contrapartida, os menores valores ocorreram nos pontos de menor contribuição antrópica (Figura 7).

O comportamento dos íons nitrito e amônio foi semelhante e indica a poluição bacteriana e o caráter redutor nestes locais (Figura 8). Nos pontos acima da confluência com os igarapés contaminados (MIT, FIT, JIT), bem como na segunda estação após esses igarapés (CSA), são similares aos encontrados em outros trabalhos neste rio, em ambientes naturais de água preta e em igarapés naturais, nos quais o nitrito ficou abaixo do limite de detecção de 5μg/L. Na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e logo a jusante destes (JIE), as concentrações destes íons foram superiores aos observados no curso destes igarapés e em outros ambientes (Tabela 1).

Para a discussão das concentrações entre as fases dissolvida e particulada dos metais e dos cátions, a fase particulada foi expressa em mg/L.

Somente o cálcio mostrou preferência pela fase particulada no período cheio, mas prevaleceu na fase dissolvida, no período de estiagem (novembro). Sódio e potássio tiveram comportamento variado e predominaram na fase particulada nos locais de menor efeito antrópico (MIT, FIT, JIT e CSA); em FISR e FIE, no entanto, estão quase totalmente na fase dissolvida (Figura 9).

A predominância dos cátions (Ca, Mg, Na e do K) na fase particulada pode ser reflexo de sua adsorção química às partículas e, ainda, pela associação com a matéria orgânica dissolvida (natural), que produzem sítios de adsorção pela ampliação da área das partículas em decorrência do caráter coloidal dessas moléculas, do seu alto peso molecular e das propriedades polietrolítica e polifuncional (Bruno, 2000).

As concentrações dos cátions cálcio, magnésio, sódio e potássio nas estações MIT, JIT e CSA são semelhantes àquelas encontradas em outros estudos em ambientes naturais. Na confluência com os igarapés do Educandos (FIE) e São Raimundo (FISR), no entanto, decorrem dos despejos nesses igarapés, bem como em seu entorno, e são similares às de ambientes sujeitos, também, aos rejeitos das atividades antrópicas (Tabela 2).

As altas concentrações de ferro em relação aos demais metais são devidas a sua natural abundância na crosta terrestre bem como ao seu grande emprego na fabricação objetos metálicos que fazem parte dos resíduos sólidos depositados no entorno dos igarapés.

As concentrações de cádmio, manganês, níquel, chumbo e zinco foram maiores no mês de junho, enquanto as de ferro foram maiores no mês novembro e as de cobre variaram de forma irregular.

A variação acentuada na concentração dos metais entre as duas amostragens está associada ao efeito do aumento do nível da água do rio Negro no mês de junho quando este atingiu sua cota máxima (27,55m).

Os teores dos metais na foz do igarapé Tarumã (FIT) e a jusante deste podem ter origem nas inúmeras atividades da bacia do Tarumã, entre elas as dos estaleiros e marinas. Além disso, na parte superior desta bacia está localizado o aterro sanitário da cidade (Figura 10), e que segundo Barroncas (1999), quase à margem de uma das nascentes do o igarapé Matrinxã, tributário desta bacia. Este fato, também foi observado por Santos, et al. (2006).

Todos os metais na fase particulada, exceto o ferro, tiveram comportamento inverso ao de suas concentrações na fase dissolvida (Figura 9), sendo maiores no período de maior volume do rio, provavelmente, por causa do maior arraste de material, uma vez que neste período, também o volume de chuva é maior.

Em estudos anteriores no rio Negro (Tabela 3) foram observados teores inferiores aos deste trabalho, nos períodos de maior e menor volume do rio somente para Cu. Para os demais metais, estão superiores e, com as maiores concentrações, também, observadas nas estações FISR e FIE o que comprova a existência de fontes poluidoras contendo esses metais, nesses tributários.

Os valores máximos encontrados neste trabalho são superiores aos de pesquisas em ambientes fluviais sujeitos, também, a despejos domésticos, em outra região. Valores superiores de zinco e de manganês foram encontrados na bacia do rio Uatumã e no rio Negro, considerados enriquecidos, pelos autores (Tabela 3).

A preferência dos metais pela fase dissolvida (Figura 11) pode estar associada às condições de oxi-redução dos ambientes, de pH e de teor de matéria orgânica em cada fração, as quais podem auxiliar a migração dos metais para uma ou outra forma, como foi observado por Bruno (2000).

A descaracterização das químicas, físicas e os metais, na foz dos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE) e a jusante destes (JIE), bem como as altas concentrações dos metais, é causada pelos despejos de esgotos domésticos, efluentes industriais e lixo, que possuem composição variada. Isto já foi observado em outros trabalhos que abordaram a degradação das drenagens urbanas e sua influência sobre o rio Negro (Elias & Silva, 2001, Fonseca et al., 1982 entre outros).

A maior alteração dessas variáveis foi observada na coleta do mês de novembro, período de estiagem, o que mostra a relação entre o comportamento dos poluentes e o nível mais baixo da água, neste período.

Embora o volume de água possa diluir a concentração dos metais, todos, com exceção do zinco e cobre, ficaram acima do máximo permitido pela Portaria 518 do Ministério da Saúde e OMS, (limites na tabela 3), para águas destinadas ao consumo humano.

CONCLUSÕES

Os efeitos das atividades antrópicas, trazidos pelos igarapés São Raimundo (FISR) e Educandos (FIE), sobre as águas do rio Negro estão refletidos, principalmente, no pH, condutividade, OD e NH₄, maiores indicadoras de poluição, física e química.

Além disso, a concentração dos metais, na fase dissolvida, foi superior às máximas toleráveis pela Portaria 518 do Ministério da Saúde, para águas destinadas ao abastecimento público. Esse fato preocupa, uma vez que o tratamento convencional não elimina metais da água, apenas, retira o material em suspensão, que contém metais, mas os resíduos deste tratamento retornam para o rio, podendo os metais aí contidos, depositarem-se no próprio local e/ou serem transportados para outros ambientes e, de qualquer forma, podem ser incorporados pela biota.

Os resultados deste trabalho indicam que a influência dos igarapés contaminados (São Raimundo e Educandos) diminui a qualidade da água do rio Negro, na orla da cidade, no período de menor volume do rio. Mas, devido ao seu grande volume de água, este rio ainda mantém seu poder de diluir os poluentes, o que pode ser notado ao se comparar as concentrações das variáveis ambientais e dos metais nos pontos a montante desses igarapés (MIT, FIT e JIT) com seus teores nos pontos a jusante (JIT e CSA), onde se percebe, principalmente em CSA, rápida redução à medida que se afasta da foz (FISR e FIE) desses tributários impactados.

Essa diluição é, também, comprovada pela diminuição das concentrações de alguns contaminantes, quando o rio atinge seu volume máximo, no período cheio, que normalmente ocorre em junho. Esse fato mostra a importância da flutuação do nível das águas e do regime de chuvas, na Amazônia, uma vez que esta flutuação depende, predominantemente, da pluviosidade.

AGRADECIMENTOS

Aos amigos da CPCR, em especial ao Walter Jorge do Nascimento Filho e Luis Vilmar Souza da Silva.

BIBLIOGRAFIA CITADA

Recebido em 16/07/2007

Aceito em 01/12/2008

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  16 Nov 2009
• Data do Fascículo
  Set 2009

Histórico

• Aceito
  01 Dez 2008
• Recebido
  16 Jul 2007