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Engenharia Sanitaria e Ambiental

versão impressa ISSN 1413-4152versão On-line ISSN 1809-4457

Eng. Sanit. Ambient. vol.23 no.4 Rio de Janeiro jul./ago. 2018

https://doi.org/10.1590/s1413-41522018162018 

Artigo Técnico

Variação espaço-sazonal de parâmetros da qualidade da água subterrânea usada em consumo humano em Macapá, Amapá, Brasil

Space-seasonal variation of groundwater parameters used for human consumption in the city of Macapá, Amapá, Brazil

Silvana Lopes Grott1 

Evellyn Brito Façanha2 

Rafael Neri Furtado2 

Helenilza Ferreira Albuquerque Cunha3 

Alan Cavalcanti da Cunha4  * 

1Analista do Ministério Público Federal e docente do curso de Direito da Faculdade Brasil Norte (FABRAN) - Macapá (AP), Brasil.

2Discente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da UNIFAP - Macapá (AP), Brasil.

3Docente do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Tropical e do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da UNIFAP - Macapá (AP), Brasil.

4Docente do Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Tropical, do Programa de Pós-Graduação da Bionorte e do Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais da UNIFAP - Macapá (AP), Brasil.


RESUMO

O objetivo desta investigação foi avaliar a qualidade da água subterrânea consumida em 52 residências em Macapá, Amapá, Brasil. Parâmetros físico-químicos e microbiológicos (pH, turbidez, cor, Fe, NO3, Mn, Cl, NH3, Al, coliformes totais, E. coli) e parâmetros sanitários (bairro, filtro, características do poço, caixa d´água, destino do esgoto, distância do poço às fossas, alagamentos, doenças etc.) foram utilizados nesta quantificação. Amostras de água foram coletadas nas residências nos períodos seco (novembro de 2014) e chuvoso (abril-maio de 2015). Testes estatísticos identificaram intensa variação sazonal da qualidade da água (Mann-Whitney, p<0,05), porém média variabilidade espacial (Análise de Clusters, p<0,05). Concluiu-se que os mananciais subterrâneos estão com a qualidade da água comprometida e apresentam maior risco sanitário no período chuvoso, que varia de acordo com os diferentes parâmetros sanitários.

Palavras-chave: abastecimento de água; parâmetros hidrossanitários; salubridade ambiental

ABSTRACT

The objective of this research is to evaluate the groundwater quality consumed in 52 residences in Macapá, Amapá, Brazil. Physical and chemical and microbiological parameters (pH, turbidity, color, Fe, NO3, Mn, Cl, NH3, Al, total coliforms, E. coli) and sanitary parameters (neighborhood, filter, well characteristics, water tank, sewage fate, distance from the well to the sinks, floods areas, diseases, etc.) were used in this quantification. Water samples were collected in the residences during the dry (November 2014) and wet (April-May 2015) periods. Statistical tests identified intense seasonal variation in the water quality (Mann-Whitney, p<0.05), but mean spatial variability (cluster analysis, p<0.05). In conclusion, the groundwater have damaged water quality, presenting a higher sanitary risk in the wet period and varying according to different sanitary parameters.

Keywords: water supply; hydro-sanitary factors; environmental health

INTRODUÇÃO

Alguns estudos têm avaliado severos impactos da urbanização sobre os mananciais subterrâneos, fonte frequentemente utilizada para consumo humano. Tundisi (2011) destaca como contaminantes dessas fontes o esgoto doméstico, o vazamento em tanques de combustíveis, o depósito de resíduos sólidos e a percolação de fezes de animais confinados. Avaliação de potenciais impactos de fossas sépticas sobre a qualidade das águas subterrâneas em diversos aquíferos tem sido frequente (KATZ; EBERTS; KAUFFMAN, 2011), bem como estudos sobre impactos da urbanização na qualidade da água subterrânea em região semiárida dos Estados Unidos (CARLSON et al., 2011) e efeitos similares em megacidades do sul da Ásia (HAQUE; ONODERA; SHIMIZU, 2013).

No Brasil, estudos que mostram que a influência da falta de saneamento básico na qualidade físico-química e microbiológica das águas subterrâneas são escassos, especialmente na região amazônica. Em Cuiabá, Mato Grosso, por exemplo, são comuns a utilização de fossas e o despejo de esgotos na superfície do solo, indicados como os principais agentes poluidores de aquíferos freáticos daquela região (APOITIA et al., 2004; SILVA et al., 2014). Nesse contexto, a legislação específica (Resolução CONAMA nº 396/2008 e Portaria MS nº 2.914/2011) adota o termo “consumo humano” à água subterrânea utilizada no abastecimento doméstico para banho, cozimento de alimentos, dessedentação humana e higiene pessoal (BRASIL, 2008; 2011).

De fato, pesquisas quali-quantitativas de águas subterrâneas na Amazônia são escassas (BRASIL, 2009), embora essa fonte seja utilizada quase que exclusivamente para o abastecimento humano. Por exemplo, na área urbana do município de Macapá, Amapá, a população estimada é de 446.757 habitantes (IBGE, 2014), representando 59% do total do Estado em uma área restrita. E, de acordo com os dados do último censo, 44,04% dos domicílios particulares permanentes de Macapá utilizam águas subterrâneas para o abastecimento doméstico, sendo o nível de ligações domiciliares de água encanada de 56,4% (IBGE, 2011). Ao mesmo tempo, menos de 10% dos domicílios usam a rede coletora de esgoto e dos 90% restantes, 53,95% despejam efluentes domésticos em fossas rudimentares, 18,96% em fossas sépticas e outros despejam esgoto em rios, lagos e valas (IBGE, 2011).

Os reflexos desse cenário sobre os serviços públicos de saneamento são conhecidos da literatura médico-sanitária, descritos por Neri (2004); Souza, Fautino e Rodrigues (2011); Dias et al. (2013); Porcy et al. (2013); Ferraz et al. (2014), os quais destacam em indicadores sanitários, casos de doenças de veiculação hídrica relacionadas à ausência desses serviços fundamentais (SANTOS, 2012). E, mesmo nas soluções paliativas, como o uso recorrente de água mineral, ocorrem registros de não conformidades na qualidade da água, representando alguma insegurança para seu consumo (CUNHA et al., 2012).

Assim, o objetivo desta investigação foi analisar a variação espaço-sazonal da qualidade da água subterrânea na área urbana da cidade de Macapá e, assim, avaliar quais parâmetros (físicos, químicos e microbiológicos) estão em conformidade com a legislação e indicar quais são os principais fatores sanitários/ambientais explicativos que mais influenciam na qualidade da água. No presente caso, os parâmetros sanitários influentes são as condições locais e do entorno dos poços, representando elementos que potencializariam o risco e/ou comprometimento da saúde pública. As informações geradas suprem uma das mais evidentes lacunas de conhecimento sobre o tema envolvendo águas subterrâneas em Macapá.

METODOLOGIA

Área e período de estudo

O Amapá encontra-se na Província Hidrogeológica Amazonas (BRASIL, 1974; 2009), a qual coincide em grande parte com a bacia hidrográfica do rio homônimo, que ocupa área aproximada de 1.300.000 km2. O Aquífero Barreiras é considerado como o sistema que abastece a cidade de Macapá (BRASIL, 1974; 2009), e a população faz uso dos aquíferos do tipo livre, variando entre 6 e 14 m de profundidade, ou semiconfinados, em profundidades de 30 a 70 m, com vazões médias de 2 a 5 m3/h, alcançando até 14 m3/h (OLIVEIRA et al., 2004).

O clima em Macapá é do tipo equatorial (quente e úmido) com temperaturas elevadas durante todo ano, variando entre 26 e 38ºC. O índice pluviométrico observado é ≈2.500 mm/ano, distribuído entre dois períodos críticos, o mais chuvoso ou úmido (março) e o menos chuvoso ou seco (outubro) (BRASIL, 2015). O período seco (chuva trimestral abaixo de 200 mm) ocorre na primavera (setembro a novembro) e o mais chuvoso (chuva trimestral acima de 1.000 mm) ocorre no outono (março a maio) (SOUZA; CUNHA, 2010).

Com base nessa climatologia, o procedimento amostral foi definido em razão do balanço hídrico-climatológico, realizando-se a primeira campanha no período seco (novembro de 2014) e a segunda no período úmido (abril e maio de 2015). As campanhas foram contínuas ao longo do mês e pela manhã em 52 unidades amostrais predefinidas. Esse delineamento experimental possibilitou a avaliação espaço-sazonal dos parâmetros da qualidade da água.

A cidade de Macapá situa-se na latitude 00º02’18.84” N e longitude 51º03’59.1” W, no sudeste do Estado do Amapá, extremo norte do Brasil, na margem esquerda da foz do Rio Amazonas (Figura 1). As amostras de água subterrânea foram coletadas diretamente de poços tubulares de uso doméstico, comercial ou misto, tipo raso (amazonas) ou profundo, por processo de bombeamento ou içamento em 52 residências.

Figura 1: Pontos de coleta de água subterrânea. Os retângulos sugerem características similares espaciais entre as residências/bairros. Adaptado da base cartográfica da Secretaria de Estado do Meio Ambiente (SEMA), Amapá. 

Uma representação mais detalhada dos pontos de coleta é mostrada na Figura 1 indicando a similaridade entre unidades amostrais, apresentada a posteriori, na Análise de Cluster da Figura 2. Na Figura 2 são identificados os bairros, separados por grupos de similaridades (G1, G2, G3, G4). Nas residências, ocasionalmente, a amostra era coletada da torneira, quando a água subterrânea estava acondicionada em caixa d’água (sem acesso direto ao poço). O significado dos retângulos coloridos no mapa será explicado mais adiante, na discussão dos resultados.

Figura 2: Análise de cluster: similaridade entre 52 poços de captação de água subterrânea em Macapá. 

Instrumentos para coleta de dados

Para gerar as informações sanitárias e ambientais, foram utilizados: máquina fotográfica, trena, aparelho GPS, caixas térmicas, luvas, garrafas previamente higienizadas com água deionizada em laboratório (APHA; AWWA; WEF, 2005) e bolsas plásticas para armazenamento das amostras de água, caneta tipo hidrocor para identificação dos frascos, papel toalha, prancheta, caneta e questionários com perguntas abertas/fechadas para o registro dos parâmetros sanitários.

Os métodos, materiais e reagentes necessários para a coleta, transporte, conservação e análises das amostras seguiu o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater da American Public Health Association (APHA; AWWA; WEF, 2005) e o Manual do Espectrofotômetro (DR/2800, 2005). A qualidade da água subterrânea foi comparada conforme os padrões da Resolução CONAMA nº 396/2008 e da Portaria do Ministério da Saúde nº 2.914/2011 (BRASIL, 2008; 2011). As análises físico-química e microbiológica das amostras de água subterrânea foram realizadas in loco e no Laboratório de Química, Saneamento e Modelagem de Sistemas Ambientais (­LQSMSA/­UNIFAP). Na Figura 1, os pontos de coleta foram georreferenciados (UTM) e também estimadas as distâncias entre o poço e a fossa da residência monitorada e da vizinhança.

Os questionários aplicados nas residências apontaram os fatores sanitários que interferiam no uso e na qualidade da água subterrânea: tipo de fossa (rudimentar/séptica), profundidade do poço (amazonas/raso ou artesiano/profundo), drenagem urbana, finalidade do uso da água de poço (ingestão, tratamento prévio à utilização etc.). Além disso, foram obtidas informações sobre atividades poluentes próximas dos poços que poderiam influenciar a qualidade da água do subsolo (esgotos, postos de combustíveis, lavagem de veículos, lixões, cemitérios, depósito de lixo/agrotóxico, criação e abate de animais, entre outros).

As informações obtidas nos formulários tiveram consentimento dos informantes e o projeto da pesquisa foi registrado no Comitê de Ética, sendo aprovado por meio do Parecer nº 1.302.578, de 29 de outubro de 2015, nos termos do Conselho Nacional de Ética em Pesquisa (CONEP) e Resolução nº 466/2012 do Conselho Nacional de Saúde (CNS).

Análise estatística

Os dados foram organizados em forma de data frame (matriz de dados categóricos e contínuos), para elaboração de testes estatísticos adequados (R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2016) e BioEstat (AYRES et al., 2005). No total, foram tratadas 52 unidades amostrais e 43 parâmetros. Os primeiros (N=21) estão relacionados com as características sanitárias/ambientais e os demais (N=22), especificamente com a qualidade físico-química e microbiológica da água.

O delineamento amostral utilizado resultou em duas abordagens multivariadas:

  1. análises de regressões múltiplas (ARM), visando às variáveis independentes explicativas quanto ao uso da água subterrânea;

  2. análises hierárquicas de clusters (AC-dendogramas), objetivando a formação de grupos ou padrões espaciais das variáveis resposta, tanto da matriz de dados da qualidade da água quanto de informações sanitárias/ambientais.

Em resumo, foram elaboradas multicomparações entre os diferentes parâmetros da qualidade da água no eixo sazonal (climático e espacial) (AYRES et al., 2005; R DEVELOPMENT CORE TEAM, 2016), usando o teste multicomparativo de Mann-Whitney (teste U não paramétrico) e análise de cluster (AC), em que foram avaliadas as influências ou diferenças sazonais e locais da qualidade da água nos períodos seco e úmido. Todas as inferências foram testadas com a significância de α<0,05.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Análises físico-químicas

Os parâmetros físico-químicos, entre os períodos seco (novembro de 2014) e chuvoso (abril-maio de 2015), apresentaram variações significativas da turbidez, pH, Cl-, Mn, NO3, coliformes totais (CT) e E. Coli (teste de Mann-Whitney-U “não mostrado”).

Na análise da turbidez, constatou-se que no período seco cinco amostras (9,61%) apresentaram não conformidade com o valor máximo permitido (VMP) da legislação (<5uT) (Portaria MS nº 2.914/2011). No período úmido, três amostras (5,76%) estavam em não conformidade e duas apresentaram os maiores valores isolados de turbidez (residência 9=33,9 uT e residência 29 com 68,4 uT).

No comparativo intrassazonal, as amostras evidenciaram paradoxalmente águas subterrâneas com maior turbidez no período seco. O teste de Mann-Whitney-U (“não mostrado”) foi aplicado para verificar diferenças sazonais na turbidez das 52 amostras, resultando em p<0.0001 (significativo). O resultado condiz com o relato de alguns entrevistados que observaram coloração amarelada da água no período seco.

Em todas as amostras de água do período seco (novembro de 2014), o potencial hidrogeniônico (pH) foi inferior ao mínimo estabelecido legalmente (pH>6), indicando acidez da água subterrânea. No período chuvoso, as amostras permaneceram em não conformidade (98,08%), com valores inferiores a 6 e, muito frequentemente, abaixo de 5. Apenas no ponto 24, localizado no bairro Jardim Marco Zero, G3 (Figura 2), o pH estava dentro da faixa legalmente estabelecida (6<pH<9,5). O teste de hipóteses de Mann-Whitney resultou em p=0.0016 (significativo), sugerindo águas menos ácidas no período chuvoso.

Estudos similares em Cuiabá, Mato Grosso (SILVA et al., 2014) mostraram águas subterrâneas ácidas, com valores entre 4,2 e 7,0. Em Belém, Pará, o valor médio de pH foi 5,30; em torno de 65% das amostras apresentavam valores entre 4 e 6 (MARTINS et al., 2010). As avaliações nos bairros Marabaixo e Zerão, em Macapá (Figura 2), igualmente têm apresentado valores de pH inferiores ao determinado pela legislação (SOUTO et al., 2004; NERY et al., 2014). Pode-se inferir que tais concentrações são semelhantes às de Belém e de avaliações locais, condizentes com características amazônicas, sugerindo possível efeito de poluição.

Em relação ao cloreto (Cl-), as análises mostraram vulnerabilidade das águas no período chuvoso, com concentrações mais elevadas (300 mg/L na residência 1, no Bairro Renascer II). Na avaliação comparativa intrassazonal, constatou-se que as concentrações de cloreto são diferentemente significativas no período chuvoso, com acréscimos médios de 50% em relação ao período seco, e picos de concentração maiores no período úmido. O teste de hipóteses de Mann-Whitney resultou em p=0.0003 (significativo).

O íon cloreto está associado, dentre outros, ao lançamento de efluentes domésticos e industriais (LIBÂNIO, 2008). O padrão de potabilidade descrito na Portaria nº 2.914/2011 e na Resolução nº 396/2008 tem como valor máximo permitido 250 mg/L (BRASIL, 2008; 2011). As concentrações acima desse número são detectadas pelo paladar, mas não há proposição de valor máximo para o cloreto em água potável baseado em saúde (OMS, 2011).

A concentração de manganês (Mn) nas águas subterrâneas para consumo de Macapá atende ao valor máximo permitido pela legislação, com exceção de uma única residência, nº 9, no Bairro Novo Horizonte (Figura 2), que apresentou o valor de 3,5 mg/L no período seco. Esse mesmo ponto registrou concentração de Mn=0,061 mg/L no período úmido. A comparação intrassazonal sugere variação da concentração de Mn com medianas maiores no período chuvoso e os maiores picos no período seco. O teste de hipóteses de Mann-Whitney para o Mn resultou em p=0.0002 (significativo).

A presença do Mn na água potável representa riscos à saúde pública (FRISBIE et al., 2012; BACQUART et al., 2015). A Organização Mundial da Saúde (OMS, 2011) fixou o valor de referência do Mn na água potável em 0,4 mg/L. Nesta concentração é possível ocorrerem manchas em louças sanitárias e roupas, além de gosto indesejável em bebidas. O limite aceitável para consumo no Brasil é de 0,1 mg/L, conforme a Resolução CONAMA nº 396/2008 e a Portaria MS nº 2.914/2011 (BRASIL, 2008; 2011).

Em relação ao nitrato (NO3), as amostras de Macapá apresentaram conformidade com a legislação. Somente uma apresentou não conformidade, NO3=29,9 mg/L, no período úmido no bairro do Laguinho (Ponto 47) (Figura 2). Nessa residência, foi constatada a existência de fossa séptica próxima ao poço do tipo tubular (aproximadamente 9,5 m de distância entre ambos). No estudo comparativo intrassazonal, houve diferenças significativas de concentração com maiores valores no período seco e potencial diluição do NO3 no período chuvoso, embora constatados elevados picos nesse último (Ponto 47) (Figura 2). A vulnerabilidade ambiental relacionada ao NO3 ocorre, de fato, no período seco. O teste de hipóteses de Mann-Whitney resultou em p=0.0039 (significativo).

A OMS fixa como padrão de potabilidade das águas o limite de até 50 mg/L de NO3, frequentemente presente nas águas em razão da contaminação por esgoto ou resíduos agrícolas, sendo de difícil remoção (OMS, 2011). A legislação brasileira fixa em 10 mg/L (BRASIL, 2008; 2011). Em um estudo similar, mostra-se que “a presença de NO3 nas águas subterrâneas tem relação direta com o número de fossas sépticas e densidade populacional e tipo de uso do solo” (KATZ; EBERTS; KAUFFMAN, 2011, p. 152).

Em Cuiabá, Mato Grosso, em um comparativo intrassazonal, tem ocorrido incremento da concentração de NO3 no período das chuvas, possivelmente em razão do uso de fossas rudimentares (SILVA et al., 2014). Contudo, esses resultados divergem dos encontrados na presente pesquisa, em que os maiores índices foram observados no período seco, com aparente “diluição” do NO3 no período úmido.

Análises microbiológicas

Na análise de coliformes totais (CT), constataram-se não conformidades em relação à legislação. No período seco, em 32 amostras do total de 52, os valores estavam superiores ao máximo permitido (0 em 100 mL), representando 61,53% dos poços visitados no período seco. Pelo menos 2 amostras estavam acima de 1.500/100 mL. No período chuvoso, 96,15% das amostras apresentaram concentração de CT. Os únicos 2 pontos sem alteração no período chuvoso (nº 12 no Buritis e o 26 no Zerão, Figura 2), apresentaram níveis de CT fora do padrão no período seco.

No comparativo intrassazonal do parâmetro de CT, a vulnerabilidade das águas subterrâneas de Macapá é evidente. Nessa avaliação, observaram-se diferenças de mais de 45 vezes entre as medianas entre ambos os períodos, mostrando o grave comprometimento das águas no período úmido. O teste de hipóteses de Mann-Whitney para CT resultou em p<0.0001(muito significativo). O resultado era esperado, tendo em vista o uso expressivo de poços do tipo freático, muito próximos ao nível do terreno (rasos, do tipo amazonas).

A legislação brasileira (BRASIL, 2008; 2011) estabelece o parâmetro de ausência de CT em 100 mL de água potável. Há também interpretação no sentido de que a Portaria MS nº 2.914/2011 tolera a presença de CT em 100 mL de água desde que proveniente de poços de abastecimento individual e não se constate a presença de E. coli (SILVA et al., 2014).

Esses resultados mostram a considerável vulnerabilidade microbiológica das águas subterrâneas de Macapá no período úmido, similar ao identificado por Arnade (1999) no estudo do sistema séptico, no sudeste da Flórida, onde os lençóis freáticos são tão rasos quanto os de Macapá. Nesses ambientes as amostras de águas subterrâneas da estação úmida continham o dobro de coliformes fecais da estação seca. A análise do parâmetro CT é importante porque indica risco de contrair doenças causadas por outros micro-organismos, além da precariedade do sistema de saneamento, haja vista ser este um parâmetro de constatação da contaminação das águas subterrâneas por fossas (SILVA et al., 2014).

Na análise de Escherichia coli (E. coli), no período seco, 5 amostras (9,61%) do total de 52 apresentaram valor superior ao máximo permitido. No período úmido, o aumento de não conformidade com a legislação passou para 21 residências (40, 38%). Na avaliação comparativa intrassazonal de E. coli, o resultado foi significativo, com elevação até 6 vezes maior entre as medianas no período úmido, o que acarreta maior vulnerabilidade do abastecimento por poços em Macapá neste período. O teste de hipóteses de Mann-Whitney para E. coli resultou em p=0.0027 (significativo).

E. coli é uma bactéria comprovadamente de origem fecal, proveniente dos dejetos humanos e de animais, muito utilizada na avaliação dos níveis de contaminação da água subterrânea e dos riscos associados à saúde pública (PEDLEY; HOWARD, 1997; CARLSON et al., 2011). Na Austrália, na gestão de riscos em águas de recreação, E. coli tem sido identificado como micro-organismo indicador de impactos na saúde pública (NHMRC, 2008). Além disso, a análise microbiana da água de consumo inclui o teste de E. coli como indicador de contaminação fecal recente (OMS, 2011). Resultados de pesquisas feitas em crianças residentes em áreas alagadas de Macapá revelaram que o agente etiológico de maior frequência associado à diarreia são as categorias de E. coli diarreiogênicas (PORCY et al., 2013).

Análise socioambiental (parâmetros sanitários/ambientais)

O levantamento das condições sanitárias e socioambientais do entorno dos poços formou um conjunto de 21 parâmetros (fatores sanitários/ambientais) que serviram como variáveis explicativas em relação ao uso das águas subterrâneas em Macapá. Análises de Regressões Múltiplas (ARM) da Tabela 1 foram elaboradas a partir desses dados, utilizando-se os parâmetros físico (turbidez), microbiológicos (CT e E. coli) e social (consumo da água) como variáveis dependentes (Yi). Estas foram consideradas como referências no presente estudo.

Tabela 1: Resultados das Análises de Regressões Múltiplas (ARM) que explicam o consumo de água subterrânea, coliformes totais, E. coli e turbidez a partir de fatores, como indicadores ambientais e sanitários do entorno do poço. 

Variáveis independentes (Xi) Equações Yi = a1+b1Xi + b2X2+...+ bnXnCoeficiente Angular “bij” de (Yi)*
Consumo de água de poço (Y1) Colif. totais Chuvoso (Y2) E-Coli Chuvoso (Y3) Turbidez Seco (Y4) Yi=f (a*+b*Xi+ b2 *X2+...+ bn *Xi) Coeficientes estatísticos significativos* Interpretação e análise
Influência de Parâmetros Sanitários e Ambientais Intercepto 5.7e+00 -1.2e+04 -4.6e+03 9.9e+01 Consumo água poço=0.51 -0.20 (tipo poço) -0.01 (profund. poço) + 0.93 (trata água consumo) A variação do consumo de água de poço (coluna de Y1) apresentou alta significância (p<0,01) e coeficiente de determinação ajustado R2 aj=0.92 (Erro Padrão Residual=0,14, GL=13, n=21 observações, F-estatístico=21,39, GL=17 e 13, p=8.31e-07, em relação aos fatores ambientais do entorno (coluna Y1).
Latitude 1.5e-09 8.3e-05 1.2e-05 * 1.9e-07
Longitude -7.8e-06 3.0e-02 9.5e-03 -1.7e-04
Caixad´água 8.4e-02 -1.6e+02 1.3e+01 -3.3e+00 *
Filtro -2.7e-01 4.1e+02 -1.4e+02 . 1.9e+00 R2 aj=0.89, p<0,01 Se forem considerados apenas os parâmetros significativos, hachurados na coluna de Y1 (coeficientes angulares), são significativos os seguintes parâmetros: Intercepto (p=0.067), tipo de poço (p=0.07), profundidade do poço (p=0.08) e trata a água de consumo (p<2e-16***). R2 aj=0.89, F-estatístico=96,35 com 3 e 31 GL, p=8.37e-16.
Tipo de poço -4.9e-01 2.6e+01 1.3e+02 -2.4e+00
Profundidade do poço (m) -1.8e-02 -5.2e+00 4.0e+00 -8.00e-02
Idade do poço (anos) 9.5e-04 -1.0e+00 2.3e+00 -8.3e-02 Coliformes totais chuvoso=218.08+204,87 (risco ambiental) R2 aj=0.067, p=0,036 A variação de CT chuvoso (coluna de Y2) apresentou significância (p<0,05) e R2 aj=0.46 (erro padrão residual=629,8, GL=13, n=21 observações, F-estatístico=21,39, GL=17 e 13, p=8.3e-07, em relação a todos os fatores ambientais (Xi). Mas na coluna Y2 (CT chuvoso) só o fator risco ambiental foi significativo, R2 aj=0.46, p=0,048.
Trata água consumo 9.5e-01*** -5.2e+02 -1.6e+01 -2.3e-01
Ambiente entorno urbano 6.4e-04 -1.8e+02 1.4e+01 -3.3e-01
Esgotamento sanitário -3.7e-02 1.8e+02 4.3e+01 3.5e-01 E. coli chuvoso=-4.6e+031.2e-05(latitude) + 3.89e+05 - 1.414+02(filtro) - 3.7+01(destino da água cinza) - 2.2e+01(cond. ambiental sanitária) R2 aj=0.83, p= 0.034 A variação de E. coli chuvoso (coluna de Y3) apresentou significância (p<0,05) e R2 aj=0.60 (erro padrão residual=0,83, GL=13, n=21 observações, F-estatístico=2,87, GL=17 e 13, p=8.31e-07, em relação a todos os fatores ambientais (Xi). Mas na coluna Y3 (E. coli chuvoso) os fatores atuantes foram: Latitude (Norte-Sul), Filtro, destino da água cinza e condições ambientais e sanitárias, R2 aj=0.59, p=0,01.
Distancia poço-fossa (m) -1.7e-03 3.9e+01 -1.5e+00 1.4e-02
Destino da água cinza 1.5e-02 -2.1e+01 -3.7e+01** -1.2e-01
Cond. ambiente/sanitária -2.4e-02 -1.3e+02 -2.1e+01 * 1.3e-01 Turbidez Seco=9.9e+01- 3.3e-00 (Caixa D´Água) -1. 6e+00 (Pontos de Alagamento) A variação da turbidez seco (coluna de Y4) apresentou alta significância (p<0,01) e coeficiente de determinação ajustado R2 a=0.92 (erro padrão residual=0,14, GL=13, n=21 observações, F-estatístico=21,39, GL=17 e 13, p=8.31e-07, em relação aos fatores ambientais do entorno (linha Xi).
ISA -1.5e+00 -3.2e+03 -5.7e+02 -1.1e+01
Pontos de alagamentos 1.0e-01 2.4e+01 2.7e+00 -1.6e+00
Riscoambiental 1.3e-02 5.3e+02 ** 1.7e+01 7.3e-01 R2 aj=0.46, p=0.082 Para turbidez (seca) na coluna de Y4 (coeficientes angulares), são “limitadamente significativos” os seguintes: intercepto (p=0.067), caixa d´agua (p=0.07) e Pontos de Alagamento (p=0.05) e (p<0,1). R2 a=0.39, F-estatístico=3,197 com 3 e 31 GL, p=0,049
Número de doenças 5.0e-02 -2.7e+02 -2.0e+01 -4.7e-01

ISA: indicador de salubridade ambiental.

A Tabela 1 indica que o tipo e a profundidade do poço e o tipo de tratamento antes do consumo influenciam o uso dos poços (Y1). Entre as 52 residências, 20 unidades (38,46%) utilizam a água de poço para beber. Destas, apenas uma não faz nenhum tipo de tratamento antes de consumi-la. Seis entrevistados (11,43%) usam cloro na água antes de utilizá-la e 13 (25%) afirmaram que a filtram. Os demais (61,54%) utilizam água mineral para beber.

Constatou-se que 94,22% das residências (49 das 52 pesquisadas) não eram servidas por rede coletora de esgoto, despejando-o em fossas. De 49, 24 unidades eram do tipo fossa rudimentar, escavações no solo sem revestimento lateral e de fundo, facilitando a percolação do esgoto e dos patógenos no subsolo e a contaminação da água subterrânea no nível freático.

Dos 52 poços pesquisados, 27 (51,92%) são do tipo amazonas ou cacimba, com abertura mais larga na superfície do solo. A profundidade dos poços não é superior a 43 m, com média de 19,09 m, classificados como freáticos (ainda que sejam construídos por meio de varas tubulares, vulgarmente chamados “artesianos”). Essa baixa profundidade sugere o uso predominante de água subterrânea de aquífero livre, freático, de zona saturada na cidade de Macapá (MARTINS et al., 2010; OLIVEIRA et al., 2004). Com essas características, as vulnerabilidades ambiental e sanitária são potencialmente significativas, dada a maior facilidade dos contaminantes alcançarem as águas subterrâneas, como, por exemplo, presença de efluentes de fossas e chorume de lixo orgânico (LIBÂNIO, 2008).

O resultado das análises ARM (Tabela 1) mostrou que os valores de CT do período úmido (coluna Y2) sofrem variação significativa em relação ao parâmetro risco ambiental. Os entrevistados indicaram algumas atividades e formas de utilização do solo. Das 52 unidades, apenas 7 (13,46%) não indicaram atividades econômicas ou ocupação do solo que representassem algum risco para a qualidade da água, os demais 45 entrevistados (86,54%) percebem uma ou mais ameaças na vizinhança como: lavagem de veículos e ônibus (26 citações), oficinas mecânicas com despejo irregular de óleo e outros fluídos (22 citações), postos de combustível (20 citações) e a criação de animais em quintais (7 citações).

Conclui-se da análise estatística ARM (Tabela 1) que a percepção ambiental, o uso do solo e subsolo (opinião dos moradores) “tendem” a impactar significativamente a qualidade microbiológica da água subterrânea, principalmente em relação ao CT no período úmido.

Quanto ao E. coli do período úmido (Y3), os resultados da ARM (Tabela 1) mostram que os fatores sanitários e socioambientais significativamente atuantes foram: latitude (zona norte, centro e sul), presença de filtro, destino da água cinza e condições ambientais e sanitárias. Das 52 estudadas no período úmido, 22 (42,30%) apresentaram valores de E. coli não conformes. Dessas 22 (45,45%), 10 residências localizadas na zona norte da cidade, nos bairros Jardim Felicidade e Novo Horizonte (pontos 2 a 10) e no bairro Infraero I (ponto 16) (Figura 2).

Relativamente à influência do uso de filtro como tratamento prévio ao consumo da água subterrânea, apenas 3 residências das 52 pesquisadas utilizam-no diretamente na saída da água da fonte subterrânea. Nestas, não foi detectada presença de micro-organismo de origem fecal nas análises. Conclui-se que a significância nos valores de E. coli no período úmido sofre evidente influência do processo de filtragem na água subterrânea.

Na Tabela 1 (Y4), é apresentada a relação de todos os parâmetros sanitários e socioambientais em relação à turbidez do período seco. A pesquisa identificou que os valores de turbidez apresentam significância estatística neste período sazonal, com média de 1,95 uT. Cinco amostras apresentaram valores superiores ao máximo permitido (5 uT), com destaque ao ponto 43, no bairro Central (Figura 2), cujo valor foi 23,6 uT.

Entre os parâmetros socioambientais considerados, a caixa d’água e os pontos de alagamento (entorno) apresentaram significância estatística (p<0,05) na turbidez no período seco. Das 52 amostras de água subterrânea, 12 foram obtidas diretamente dos poços, e as outras 40 advindas de caixa d’água de armazenamento. De acordo com o resultado ARM para o Y4, o armazenamento da água subterrânea em caixa d’água influenciou o valor de turbidez apenas no período seco. O armazenamento de água tende a propiciar menor turbidez por causa da sedimentação/decantação das partículas em suspensão na água, que pode ser mais ou menos eficiente a depender do tamanho das partículas e do tempo disponível para o processo (BRAGA et al., 2005).

A análise do número de áreas de alagamento nas vias próximas das fontes de água subterrânea mostrou que, entre 52 residências, 27 encontram-se nessas condições características, enquanto outras 25 apresentam pontos de alagamento próximo ao poço. Embora equilibrado, o resultado da ARM para Y4 evidencia que pontos de alagamento tendem a potencializar a turbidez das águas subterrâneas no período seco, possivelmente pelo aumento da concentração e menor volume de água disponível. O resultado é avaliado a partir de outras análises que confirmam a redução da turbidez no período chuvoso (por provável diluição).

Análise espacial

A partir dos resultados das análises físico-químicas, microbiológicas e informações sanitárias e socioambientais, grupos de residências com características similares foram identificados (Figura 2, análise de cluster).

A análise de cluster (Figura 2) mostrou 4 agrupamentos (G1, G2, G3 e G4) em corte feito no valor aproximado de 5.000 do eixo vertical. No primeiro grupo, que agrega a residência nº 1 e segue em ordem aleatória até a de nº 10, encontram-se as unidades amostrais mais à leste na cidade de Macapá (Figura 1, primeiro retângulo à esquerda), concentrando 14 residências de bairros da área norte e central da capital, entre os quais aqueles em que a vulnerabilidade microbiológica foi mais acentuada no período úmido (bairro Novo Horizonte).

Na sequência é possível identificar o segundo e maior grupo (G2) com similaridades sanitárias e ambientais das residências nºs 2 a 52, correspondentes a 17 residências, localizadas desde o bairro da zona norte (Jardim Felicidade) até os bairros da área sul, passando pelo centro da cidade, com concentração de residências dos bairros Beirol e Buritizal (Figura 2).

O terceiro grupo de similaridades (G3) corresponde aos pontos de nºs 11 a 39, englobando residências dos bairros Infraero II, Santa Rita, Novo Buritizal, Universidade, Zerão e CD Rural. As 14 residências estão bem distribuídas nesse espaço (Figura 2).

Por fim, o quarto grupo (G4), que se apresentou menor ante o número reduzido de pontos de coleta de dados com similaridades, localizado mais à oeste e com 7 residências com características de qualidade da água e socioambientais similares. Fazem parte do G4 os bairros Marabaixo I, Irmãos Platon, Cabralzinho e Distrito de Fazendinha (Figura 2).

Da avaliação de similaridade indicada pela análise de cluster é possível concluir que ocorre uma variação espacial expressiva, na direção nordeste para sudoeste da zona urbana de Macapá (linha com seta vermelha inclinada na Figura 1). Isso significa que há grupos de residências com nítidas características e similaridades distribuídas em forma de conglomerados de residências que se estendem por vários bairros. Os destaques coloridos nos retângulos mostram a tendência dessas variações espaciais (todas as variáveis analisadas conjuntamente).

Contudo, é importante ressaltar que as variações espaciais são de semelhanças entre “grupos de residências”, não necessariamente no sentido de aumento ou diminuição da qualidade da água subterrânea e sua relação com o consumo. Prioritariamente informa que os bairros de G1, G2, G3 e G4, encontram-se espacialmente em diferentes níveis ou condições sanitárias e ambientais, as quais podem ser detalhadamente explicadas pelas ARM da Tabela 1.

Esse resultado desmistifica a existência de padrão de similaridade ambiental usual por zonas urbanas, segundo o qual haveria uma distribuição de residências com vulnerabilidade sanitária mais elevada na medida em que houvesse o seu distanciamento do centro da cidade (mais bem equipada em infraestrutura sanitária e ambiental), ocorrendo em direção norte da cidade. Isto é, diferenças nítidas entre as zonas norte, sul e central. Além disso, a aparência observada nas diferentes zonas de similaridades observadas (retângulos coloridos) também sugere uma “possível relação” com a distância dos poços em relação às áreas de várzea e/ou com o Rio Amazonas (longitude). Portanto, a análise espaço-temporal (ARM e cluster) sugere que as águas subterrâneas de Macapá e o ambiente do entorno dos poços devem ser consideradas na elaboração do Relatório Preliminar do Plano de Saneamento do Município de Macapá (MACAPÁ, 2015).

CONCLUSÕES

Confirma-se a hipótese principal da pesquisa. Isto é, a qualidade da água subterrânea utilizada para consumo humano em Macapá é precária, apresentando variações sazonais significativas, sugerindo também maiores riscos à saúde pública no período úmido (março-maio). Contudo, constata-se uma aparente variação espacial entre as características sanitárias/ambientais consideradas, além da qualidade da água. Isso foi representado pelo padrão espacial e tendência dessa variação no sentido nordeste/sudoeste, cujo padrão até então parecia ser desconhecido.

As variações espaço-sazonais dos parâmetros microbiológicos (CT e E. coli) mostram que o uso de fossas rudimentares, associadas aos poços amazonas, pode ser mesmo um potencializador de contaminação da água subterrânea por micro-organismos patogênicos, pelo menos no nível freático.

A água subterrânea consumida em Macapá provém, em sua maioria, de fontes individuais isoladas nas residências, em bairros de média e baixa salubridade, apresentando qualidade e segurança insatisfatórios. No presente contexto, essa qualidade conflita com as necessidades e os direitos básicos da população, como o acesso digno à água.

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Recebido: 03 de Abril de 2016; Aceito: 04 de Abril de 2017

*Autor correspondente: alancunha12@gmail.com

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