CONTAMINAÇÃO POR NITROGÊNIO DAS ÁGUAS SUPERFICIAIS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO IBICUÍ, RS.

Luis Alberto Basso

Prof. Doutor do Departamento de Geografia Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS

Porto Alegre - RS lbasso@terra.com.br

Karolina Turcato

Graduanda em Geografia Universidade Federal do Rio Grande do Sul – UFRGS

Porto Alegre - RS karolturcato@yahoo.com.br

Resumo A organização do espaço agrário no sudoeste do Rio Grande do Sul, na bacia hidrográfica do rio Ibicuí, sofre influência significativa de lavouras de arroz e, mais recentemente, das de soja, as quais provocam uma série de impactos ambientais negativos, especialmente sobre os recursos hídricos. Percebe-se a deterioração da qualidade das águas superficiais dessa região a partir do incremento da água de drenagem proveniente dos arrozais, que flui em direção aos cursos d’água carreando grande quantidade de nutrientes derivados dos adubos químicos aplicados nas lavouras, especialmente sais de nitrogênio e fósforo, que podem provocar o crescimento excessivo de organismos aquáticos. Objetivando cumprir uma das metas do projeto intitulado “Arenização e gestão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do rio Ibicuí - Rio Grande do Sul - Brasil (CNPq-Universal)” do grupo de pesquisadores do Departamento de Geografia do Instituto de Geociências da UFRGS, a pesquisa busca avaliar a contaminação por nitrogênio das águas superficiais de três sub-bacias hidrográficas da grande bacia do rio Ibicuí onde há predomínio do uso do solo agrícola. Para tanto, foram coletadas amostras de água em três pontos localizados nos exutórios das sub-bacias e realizadas análises laboratoriais das concentrações de nitrato (NO3), nitrito (NO2), nitrogênio amoniacal (NH3) e nitrogênio orgânico (N2). Os resultados das concentrações de compostos de nitrogênio encontrados indicam que as águas dos três pontos classificam-se como Classe 1, segundo a Resolução CONAMA nº 357/2005. Observa-se, no entanto, que a concentração mais elevada de nitrato foi encontrada no ponto 3 (0,981 mg NO3

- - N L-1), extrapolando o limite de 0,2 mg NO3- -N L-1, que de

acordo com Fleck (1998) indica uma tendência à eutrofização do meio aquático. A sanga do Araçá contribui mensalmente com quase 900 kg de nitrogênio total no sistema receptor: o rio Ibicuí. Palavras-chave: nitrogênio, qualidade das águas superficiais, bacia hidrográfica Abstract Rice and, more recently, soya farming in the southwestern sector of the southernmost state of Brazil, Rio Grande do Sul, have had significant influence over the spatial organization of the Ibicuí river watershed, producing a series of negative environmental impacts, especially on the water resources. The deterioration of surface water quality in this region may be observed by the increase in runoff water from cultivated areas. These waters flow to stream channels, carrying a great amount of nutrients, that are derived from chemical fertilizers applied to crops, especially nitrogen and phosphorus salts. These nutrients may provoke the excessive growth of aquatic organisms. This study seeks to evaluate the nitrogen contamination of the surface waters of three smaller intensely farmed catchments, within the Ibicuí river watershed. To this purpose, water samples were collected and analyzed, from the mouth of each channel, to determine nitrate (NO3), nitrite (NO2), ammonia nitrogen (NH3) and organic nitrogen (N2) concentrations. Results indicate that the nitrogen compost concentrations for the three water samples are in the Class 1 category (CONAMA nº 357/2005). Also, the highest nitrate concentration was 0.981 mg NO3

- - N L-1, exceeding the 0,2 mg NO3- - L-1 limit (Fleck, 1998), which indicates

an eutrophization tendency for fresh water resources. The Sanga do Araçá contributes monthly to nearly 900 kg of total nitrogen in the receiver: the river Ibicuí. Keywords: nitrogen, surface waters quality, catchment

INTRODUÇÃO

O intuito de aumentar a competitividade no mercado de commodities colaborou enormemente para a

degradação dos recursos hídricos em escala mundial (RIBEIRO, 2008). Dessa forma, atualmente, um

dos principais usos consuntivos da água no mundo é feito pela agricultura, destacando–se a irrigação

de lavouras (REBOUÇAS et al., 2006). Assim, a partir da década de 1970, países como o Brasil

passaram a dedicar-se amplamente à prática da agricultura industrial sob o julgo da Revolução Verde

fazendo com que aproximadamente 63% de toda a demanda de água utilizada hoje na agricultura

brasileira seja destinada à irrigação (REBOUÇAS, 2003).

Dentro desse contexto, no Rio Grande do Sul, a irrigação de extensas lavouras de arroz representa o

mais intenso uso da água, sendo responsável por aproximadamente 80% do consumo de água doce no

estado. Esse alto consumo é observado na região sudoeste, especialmente na bacia hidrográfica do rio

Ibicuí e foi intensificado com a adoção de políticas de financiamento agrícola e da industrialização das

culturas de arroz a partir dos anos 1940, do trigo nos anos 1950 e 1960, e da soja nos anos 1970, que

modificaram bruscamente a organização do espaço agrário dessa região. A conjuntura das alterações

da matriz produtiva induziu impactos ambientais negativos, principalmente sobre os recursos hídricos

no sudoeste do estado (VERDUM et al., 2004).

Como exemplo dos diferentes impactos ambientais negativos associados à utilização de água

superficial em sistema de produção agrícola destaca-se as águas de drenagem dos arrozais. Essas, além

de acarretar a salinização do solo, carreiam para os corpos hídricos superficiais e subterrâneos muitas

das substâncias empregadas para elevar a produtividade das lavouras, principalmente os fertilizantes

sintéticos e agrotóxicos, promovendo a deterioração da qualidade dos rios à jusante das captações de

água (REBOUÇAS et al., 2006).

Os cursos d’água, represas, açudes e, inclusive, os aqüíferos recebem grandes quantidades de

nutrientes por meio da erosão dos solos, pela fertilização artificial das lavouras agrícolas ou pela

própria decomposição natural da matéria orgânica biodegradável existente no solo e na água. Quando

aportados em grandes quantidades em corpos hídricos fechados como os reservatórios e açudes, esses

nutrientes – especialmente sais de nitrogênio – podem provocar o crescimento excessivo de

organismos aquáticos ocasionando o processo denominado de eutrofização (BRAGA et al., 2005).

A fertilização artificial é uma das práticas mais adotadas pelos agricultores do sudoeste sul-rio-

grandense, portanto a eutrofização que se pretende detectar possui caráter artificial ou antrópico e pode

ser definida como sendo um processo induzido pelo homem através do acréscimo de nutrientes de

diferentes origens nos ecossistemas aquáticos, constituindo uma reação em cadeia de causas e efeitos,

cuja característica principal é a quebra de estabilidade desse ecossistema (homeostasia), o qual passa a

produzir mais matéria orgânica do que á capaz de consumir ou decompor. Ainda, por se tratar de um

processo dinâmico, no qual ocorrem profundas modificações qualitativas e quantitativas nas

comunidades aquáticas, nas condições físicas e químicas do meio e o nível de produção do sistema, a

eutrofização artificial pode ser considerada uma forma de poluição (ESTEVES, 1998).

Harper (1995) ressalta que nas últimas décadas, esse processo vem sendo acelerado por interferências

antrópicas e acarretando alterações biológicas nos ecossistemas aquáticos, tais como o aumento da

produção fitoplanctônica e modificações nas comunidades de peixes.

Outro problema que aflige a agricultura diz respeito à relação existente entre qualidade da água de

irrigação e alimentos. Prover o campo de água de qualidade tem por fim relação direta com a qualidade

dos alimentos e, por conseguinte, com a saúde dos consumidores. Ingerir comida produzida com água

de má qualidade ou contaminada com patógenos e/ou agrotóxicos em excesso gera problemas de saúde

(RIBEIRO, 2008).

Diante do exposto, percebe-se a relevância da realização deste trabalho para que possam ser

determinados os possíveis desdobramentos do uso de fertilizantes nitrogenados empregados no cultivo

de arroz e da soja associado à fragilidade do meio aos processos erosivos.

Assim, objetivando cumprir uma das metas do projeto intitulado “Arenização e gestão dos recursos

hídricos na bacia hidrográfica do rio Ibicuí - Rio Grande do Sul - Brasil (CNPq-Universal)” do grupo

de pesquisadores do Departamento de Geografia do Instituto de Geociências da Universidade Federal

do Rio Grande do Sul (UFRGS), a pesquisa busca analisar a contaminação por nitrogênio das águas

superficiais de três sub-bacias do rio Ibicuí. Para tanto, tem-se como objetivos específicos: i) analisar

as concentrações de nitrato (NO3), nitrito (NO2), nitrogênio amoniacal (NH3) e nitrogênio orgânico

(N2), além da condutividade elétrica (CE), pH e temperatura nos exutórios das sub-bacias

selecionadas; ii) classificar as águas das sub-bacias utilizando como referência a Resolução no

357/2005 do CONAMA, que classifica os corpos de água doce do território nacional e iii) estimar a

carga de nitrogênio aportada por uma das sub-bacias ao rio Ibicuí.

MATERIAL E MÉTODOS

O presente trabalho iniciou com a realização de um levantamento de material bibliográfico sobre o

tema “alterações da qualidade da água derivada do aporte de nutrientes e uso do solo na bacia

hidrográfica do Ibicuí”. Em seguida, selecionaram-se três sub-bacias hidrográficas a partir da análise

de imagens de satélite e cartas topográficas, levando-se em conta o predomínio do uso do solo

agrícola, assim como verificou-se a existência de rede de drenagem que recebesse os efluentes

agrícolas carregados de nutrientes das lavouras de arroz e/ou soja. Foram selecionados pontos de

coleta nas sub-bacias: Sanga do Araçá (Ponto 1), Arroio Miracatu (Ponto 2) e Arroio Caraguataí

(Ponto 3), todos localizados nos municípios de São Francisco de Assis e Manoel Viana (Figura 1). A

sub-bacia da Sanga do Araçá possui uma área de drenagem de 8.115,12 ha, enquanto que a área de

drenagem do Arroio Miracatu é de 59.166,25 ha e a do Arroio Caraguataí é de 25.617,68 ha. Destaca-

se que nessas sub-bacias há o predomínio do cultivo de arroz, soja e, mais recentemente, silvicultura,

sendo que somente na sub-bacia do Arroio Miracatu observa-se áreas onde se prática a silvicultura,

como mostra a Figura 2.

Figura 1 – Mapa de localização e situação geográfica da área de estudo.

Figura 2 – Mapa de uso do solo.

As fotos 1, 2 e 3 mostram a localização dos pontos de coleta nos exutórios das sub-bacias: Sanga do

Araçá (Ponto 1), Arroio Miracatu (Ponto 2) e Arroio Caraguataí (Ponto 3), respectivamente. Os três

pontos de coleta situam-se nos exutórios das sub-bacias, atendendo as recomendações propostas por

Paiva e Paiva (2003), quanto à representatividade do corpo de água amostrado, considerando a melhor

acessibilidade ao local, tendo em vista a segurança dos equipamentos e das pessoas.

Foto 1 - Localização do ponto de coleta 1 na Sanga do Araçá.

Foto 2 - Localização do ponto de coleta 2 no Arroio Miracatu.

Foto 3 - Localização do ponto de coleta 3 no Arroio Caraguataí.

No dia 11 de outubro de 2008, foi realizada a única amostragem das águas nos três pontos

estabelecidos. A coleta foi manual utilizando-se frascos adequados aos parâmetros analisados que

foram preservados em caixa de isopor com gelo. As amostras foram coletadas próximas às margens

dos cursos fluviais sempre no turno da tarde, exceto no ponto 2 (difícil acesso) onde a coleta foi feita

com o auxílio de um balde lançado desde uma ponte.

Foram mensurados in situ os seguintes parâmetros:

- condutividade elétrica (CE) determinada através de condutivímetro Lutron CD - 4303. A CE foi

medida, posteriormente, em laboratório para fins de comprovação, seguindo a NBR 14340/1999. Esse

parâmetro foi expresso na temperatura padrão de 25 oC proposta por Richards (1969).

- pH e temperatura medidos a partir de phmetro Lutron PH - 206.

Já as espécies de nitrogênio: nitrato (NO3-N), nitrito (NO2-N), nitrogênio amoniacal (NH3-N) e

nitrogênio orgânico (N2) foram analisadas posteriormente no Laboratório Geral do Centro de Ecologia

- CENECO da Universidade Federal do Rio Grande do Sul que segue as seguintes metodologias e

normas:

- Nitrato (NO3-N): espectrofotometria UV, normas do “Standard Methods for the Examinations of

Water and Wastewater” da APHA, AWWA, WPFC (1998);

- Nitrito (NO2-N): método da Sulfanilamida, NBR 12619/1992;

- Nitrogênio Amoniacal (NH3-N): Nesslerização, NBR 10560/1988;

- Nitrogênio Orgânico (N2): Kjeldahl com Nesslerização, NBR 10560/1988 e NBR 13796/1997.

Também estimou-se a vazão da Sanga do Araçá no ponto 1. Para tanto, escolheu-se um trecho

retilíneo do curso fluvial com 14m de comprimento e margens paralelas, cuja seção transversal tinha

2,10m de largura. A velocidade do fluxo foi medida através do método do flutuador. Para o cálculo da

vazão utilizou-se a seguinte equação (WETZEL; LIKENS, 1991):

twdlaQ /=

onde, Q é a vazão (m3 s-1), w é a largura da seção transversal (m), d é a medida da profundidade

média da seção transversal (m), l é a distância (m) percorrida pelo flutuador no tempo t (s) e a é o

coeficiente redutor para que se obtenha a velocidade média na seção. O valor adotado para o

coeficiente redutor foi de 0,85.

A carga exportada de nitrogênio (e suas espécies) pela Sanga do Araçá em direção ao rio Ibicuí foi

calculada a partir da equação proposta por Conte, Leopoldo (2001):

M = kqc

onde, M é a massa exportada ou descarga sólida (t dia-1), k é a constante envolvendo transformações de

unidades (0,0864), q é a vazão (m3 s-1) e c é a concentração da variável ou parâmetro (mg L-1).

Efetuou-se, também, o reconhecimento do entorno dos pontos de coleta, bem como registro

fotográfico, além da anotação das condições meteorológicas no momento de cada coleta. Nesse

sentido, examinaram-se os dados provenientes da estação pluviométrica de Manoel Viana fornecidos

pela Agência Nacional de Águas - ANA, a partir dos quais pode-se calcular a Normal Pluviométrica

(1979 – 2008) e as precipitações totais mensais do ano de 2008, seguindo recomendações da

Regulação Técnica da Organização Meteorológica Mundial (OMS), sugerida pela NOAA (2009).

Optou-se pela estação pluviométrica de Manoel Viana por esta obedecer à distância máxima

recomendada pela OMS de 100 a 150 km. entre as estações climatológicas. (PAIVA; PAIVA, 2003).

As outras, nesse caso, são as estações pluviométricas de Alegrete e São Francisco de Assis.

Considerou-se, também, na escolha da estação pluviométrica a influência do relevo com o intuito de

representar as suas características pluviais condicionadas pelo mesmo (PAIVA; PAIVA, 2003).

Por fim, relacionaram-se as concentrações de compostos de nitrogênio encontradas nas águas com os

limites estabelecidos pela Resolução no 357/2005 do CONAMA.

No Brasil, o Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), estabeleceu por meio da Resolução

nº 357, de 17 de março de 2005, a classificação das águas e seus respectivos padrões de qualidade. As

águas doces se dividem em cinco classes, as quais destinam-se aos usos relacionados abaixo (MMA,

2009):

I. Classe Especial

a) ao abastecimento doméstico sem prévia ou com simples desinfecção;

b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas.

II. Classe 1 – águas destinadas:

a) ao abastecimento doméstico após tratamento simplificado;

b) à proteção das comunidades aquáticas;

c) à recreação de contato primário (natação, esqui aquático e mergulho);

d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes ao Solo e

que sejam ingeridas cruas sem remoção de película.

e) à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas á alimentação humana.

III. Classe 2 - águas destinadas:

a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;

b) à proteção das comunidades aquáticas;

c) à recreação de contato primário (esqui aquático, natação e mergulho);

d) à irrigação de hortaliças e plantas frutíferas;

e) à criação natural e/ou intensiva (aqüicultura) de espécies destinadas à alimentação humana.

IV. Classe 3 - águas destinadas:

a) ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional;

b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;

c) à dessedentação de animais.

V. Classe 4 - águas destinadas:

a) à navegação;

b) à harmonia paisagística;

c) aos usos menos exigentes.

RESULTADO E DISCUSSÃO

O cultivo de arroz na região sudoeste do estado do Rio Grande do Sul é feito no sistema pré-

germinado, seguindo recomendação da Portaria nº 144/2008 do Ministério da Agricultura, Pesca e

Abastecimento quanto ao período para semeadura correspondente ao ano safra 2008/2009 (MAPA,

2009). Assim, as lavouras de arroz situadas em Manoel Viana e São Francisco de Assis e que,

portanto, estão nas bacias estudadas, iniciaram a semeadura de acordo com o ciclo de cultivo como

mostra a Tabela 1.

Tabela 1 - Períodos de semeadura recomendados pela Portaria nº 144/2008, MAPA (2009).

Período de semeadura Município

Ciclo muito curto Ciclo curto Ciclo médio Ciclo longo

Manoel Viana 1º Out – 10 Dez 1º Out – 30 Nov 21 Set – 20 Nov 21 Set – 31 Out

S. Francisco de Assis 1º Out – 10 Dez 1º Out – 30 Nov 21 Set – 20 Nov 21 Set – 31 Out

Fonte: MAPA (2009)

A partir dos dados da tabela 1 observa-se que as amostras de água superficial foram coletadas após o

início da semeadura, independente do tipo de ciclo de cultivo. Portanto, as concentrações de

compostos de nitrogênio encontradas nas amostras de água superficiais possivelmente são

provenientes da perda de nutrientes a partir de terras cultivadas em decorrência da lavagem da parte

superior do solo após as primeiras chuvas, como indica Esteves (1998), e não a partir das águas de

drenagem dos arrozais. Pois, sabe-se que a adubação de base no sistema pré-germinado deve ser feita

logo após a semeadura ou no estabelecimento das plântulas e, ainda, que a adubação com nitrogênio

não é recomendada na semeadura, devido aos riscos de perdas por desnitrificação decorrentes da

drenagem do solo, que normalmente é feita após a semeadura (MACEDO et al., 2007).

No entanto, é importante considerar que as variações quantitativas dos compostos nitrogenados em

águas superficiais dependem do clima e da litologia da região, da vegetação circundante, do

ecossistema aquático e da influência do homem, sendo este último o maior responsável pelas

alterações na composição da água (PORTO et al, 1991).

De acordo com Estienne. & Godard (1970) e Viers (1990) apud Suertegaray (2001) a região está sobre

influência do clima subtropical em que o regime pluviométrico caracteriza-se por uma distribuição

mais ou menos homogênea durante o ano, com uma pluviometria anual de aproximadamente 1200 e

2000 mm. O mesmo intervalo de valores da pluviometria anual (1640,9 mm) foi observado para o ano

de 2008, conforme mostra a Figura 3. Da mesma forma, pode–se relacionar o período da coleta de

amostras de água superficial, realizado no mês de outubro, com a ocorrência das chuvas primaveris de

setembro/outubro/novembro, como indica a Figura 4, as quais, segundo Suertegaray (2001), são

precipitadas quando os reservatórios, solos e aqüíferos estão saturados facilitando, assim, o

escoamento superficial e, por conseqüência, o carreamento de nutrientes lixiviados das lavouras de

arroz.

Além disso, a partir da análise dos dados pluviométricos compilados pode-se inferir que a precipitação

pluvial normal no mês de outubro para a estação de Manoel Viana segundo a média histórica (1979-

2008) é de 179 mm. Esse valor no mesmo mês de 2008 foi de 380 mm, apresentando uma anomalia

positiva de 201 mm, como mostra a Figura 3. A grande quantidade de chuva nesse mês contribuiu para

uma maior lixiviação dos nutrientes do solo. Por outro lado, esse fato não influenciou de forma

significativa o valor mensurado da vazão no Ponto 1 (aproximadamente 0,183 m3 s-1 ou 183 L s-1) pois

não choveu nos dez dias que antecederam a coleta das amostras de água superficial, como indica a

Figura 4.

Figura 3 - Precipitação média mensal na estação pluviométrica de Manoel Viana para o período 1979-

2008 e ano de 2008.

0,0

50,0

100,0

150,0

200,0

250,0

300,0

350,0

400,0

Jane

iro

Fever

eiro

Abril

Maio

Junh

oJu

lho

Agosto

Setembr

o

Outubr

o

Novem

bro

Dezem

bro

(mm

)

30 anos 2008

Figura 4 - Precipitação nos meses de setembro/outubro/novembro de 2008.

0

20

40

60

80

100

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

(mm

)

Setembro Outubro Novembro

A Tabela 2 apresenta os resultados obtidos para os parâmetros analisados nas amostras de água

superficiais coletadas, comparando-os com os limites estabelecidos pela Resolução no 357/2005 do

CONAMA para águas de Classe 1. Conclui-se que as águas dos três pontos podem ser classificadas

como sendo dessa classe, cujos principais usos destinam-se: ao abastecimento para consumo humano

(após tratamento simplificado), à proteção de comunidades aquáticas, à recreação de contato primário

e à irrigação de hortaliças, entre outros usos.

Tabela 2 – Parâmetros de qualidade de água analisados nos três pontos de coleta e limites da Classe 1

da Resolução no 357/2005 do CONAMA

Parâmetros Classe 1 Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3

Condutividade elétrica a 25 oC (µS cm-1) -- 16,2 22,2 16,7

pH 6,0 a 9,0 6,9 7,1 7,0

Temperatura (°C) -- 23,8 25,4 23,7

Nitrato (NO3) mg L-1 N 10,0 0,724 0,446 0,981

Nitrito (NO2) mg L-1 N 1,0 0,001 0,002 0,001

Nitrogênio Orgânico (N2) mg L-1 N -- 0,606 1,11 0,780

Nitrogênio Amoniacal (NH3) mg L-1 N 3,7 para pH ≤ 7,5 0,534 0,385 0,410

Vazão (m3 s-1) 0,183 - -

Percebe-se que as águas dos três pontos analisados podem ser enquadradas como sendo Classe 1, ou

seja, são águas que podem ser utilizadas pra usos bastante nobres, como por exemplo, o abastecimento

doméstico com tratamento simplificado: clarificação por meio de filtração e desinfecção e correção do

pH quando necessário.

Em relação ao pH, dos três pontos analisados, observa-se que os valores variaram muito pouco, de 6,9

a 7,1, caracterizando as águas como neutras, sendo consideradas próprias para qualquer tipo de uso. As

águas com valores que compreendem a faixa de 6,5 a 9,0 são as mais adequadas para a produção de

peixes.

A condutividade elétrica da água é a sua capacidade de transmitir a corrente elétrica, devido à presença

de substâncias dissolvidas que se dissociam em ânions e cátions (PORTO et al, 1991), sendo por isso,

um parâmetro químico indicativo da quantidade de sais dissolvidos na água. As formas assimiláveis de

substâncias nutritivas para os vegetais são todas desassociáveis em seus íons e, portanto, bons

condutores de eletricidade, logo, a condutividade elétrica em águas naturais está relacionada quase

exclusivamente a substâncias nutritivas (KLEEREKOPER, 1990). A análise da condutividade elétrica

também permite verificar a influência direta e indireta das atividades desenvolvidas nas bacias sobre os

recursos hídricos (lagos, reservatórios, rios), como lançamentos de efluentes domésticos e industriais e

atividades agropastoris, pois segundo Moraes (2001), o resultado da poluição pode ser detectado pelo

aumento da condutividade elétrica no curso d’água. De acordo com Fleck (1998), a condutividade

elétrica das águas naturais ou pouco poluídas encontra-se na faixa de 10 a 1000 µS cm-1, intervalo este

que se associa às águas analisadas nos três pontos de coleta.

Com relação aos compostos nitrogenados analisados nas amostras de água superficiais coletadas torna-

se importante salientar que dentre as diferentes formas de nitrogênio, o nitrato, juntamente com o íon

amônio, assumem grande importância nos ecossistemas aquáticos, uma vez que representam as

principais fontes de nitrogênio para os produtores primários (ESTEVES, 1998). É interessante ressaltar

que pessoas adultas podem ingerir quantidades relativamente altas de nitrato, por meio de alimentos e

da água, e excretá-las pela urina sem maiores prejuízos à saúde. Contudo, bebês menores de seis meses

de idade possuem bactérias no trato digestivo que reduzem o nitrato a nitrito, podendo haver

envenenamento. Quando o nitrito alcança a corrente sanguínea, ocorre reação com a hemoglobina,

formando o composto metahemoglobina, o qual diminui a capacidade do sangue transportar oxigênio.

Nessa situação, a criança pode sofrer asfixia ficando com a pele azulada, especialmente ao redor dos

olhos e da boca, sintomas típicos da metahemoglobinemia ou síndrome do bebê azul. A doença é letal

quando 70% da hemoglobina do corpo é convertida em metahemoglobina (Zublena et al, 2009).

Recentemente, embora sem dados confirmados para o organismo humano as altas concentrações de

nitrato têm sido associadas à ocorrência de câncer estomacal ou de esôfago pela formação N-

nitrosaminas, um potente agente carcinogênico derivado da interação do nitrito com aminas

secundárias (Nugent et al, 2009).

Diante do risco que representa, a concentração de nitrato na água para consumo humano não deve

exceder 10 mg de NO3-N L-1 ou 44 mg de NO3 L-1, de acordo com os limites adotados pela Resolução

CONAMA nº 357/2005 e pela Portaria n° 518/2004 do Ministério da Saúde. Tais limites são os

mesmos adotados pela United States Environmental Protection Agency (Usepa) (ATOR; FERRARI,

2009) e outras entidades ligadas ao monitoramento e proteção ambiental. Verifica-se que as águas

analisadas variaram de 0,446 mg L-1 a 0,981 mg L-1 estando, portanto dentro dos padrões

internacionais para consumo humano. Porém, de acordo com Fleck (1998) águas com concentrações

acima de 0,2 mg L-1 de nitrato indicam tendência à eutrofização do meio aquático.

No que se refere ao nitrito, de acordo com Esteves (1998), é encontrado em baixas concentrações

notadamente em ambientes oxigenados, já em ambientes anaeróbios pode-se encontrar altas

concentrações deste íon, o que o torna extremamente tóxico à maioria dos organismos aquáticos.

Observou-se que as concentrações de nitrito obtidas nas amostras coletadas variaram de 0,001 a 0,002

mg L-1, estando dentro dos limites estabelecidos para Classe 1 pela Resolução nº. 357/2005 do

CONAMA.

Esteves (1998), afirma que em condições naturais a concentração de amônia atinge muito raramente

níveis letais. Concentrações de amônia de 0,25 mg L-1ou superiores a essa, afetam o crescimento dos

peixes, embora a concentração letal seja consideravelmente superior (0,5 mg L-1) (ARANA, 1997).

Nesse sentido, os valores de amônia obtidos nas amostras encontram-se acima do limite indicado por

esse autor, indicando que, possivelmente, os três pontos apresentam riscos à comunidade de peixes

existente. Nesse contexto, no meio aquático, Esteves (1998) comenta que especialmente com valores

de pH ácido e neutro, a amônia formada é instável, sendo convertida por hidratação em íon amônio

( −+

+=+ OHNHOHNH 423 ). Também demonstra que há uma variação sazonal da população de

bactérias amonificantes, onde os maiores valores encontrados correspondem aos meses de maior

pluviosidade e os menores nos meses de estiagem. Ao analisar-se a Figura 2, percebe-se que

provavelmente a população de bactérias amonificantes encontrava-se reduzida no período das

amostragens, pois o período que antecedeu as coletas caracterizou-se por uma pluviosidade

ligeiramente baixa, refletindo nos valores baixos encontrados para esse parâmetro nos locais

amostrados, quando comparados aos limites estabelecidos pela resolução nº. 357/2005 do CONAMA.

De acordo com a Resolução nº. 357/2005 do CONAMA, as águas amostradas correspondem à Classe

1, cujo limite é de 3,7 mg L-1 N para águas com pH menor ou igual a 7,5 pois os valores variaram de

0,385 mg L-1 a 0,534 mg L-1 de nitrogênio amoniacal. No entanto, esses mesmos valores ultrapassam o

limite citado por Fleck (1998) para águas não poluídas, os quais devem ser inferiores a 0,2 mg L-1.

Por fim, verifica-se que uma importante parte de nitrogênio solúvel é encontrada na forma orgânica.

Ela deriva de excreções e secreções dos organismos, assim como das células quando libertadas pela

desintegração destas (KLEEREKOPER, 1990). Em ecossistemas aquáticos o nitrogênio molecular

(N2) apresenta-se em concentrações altas, apesar de sua solubilidade ser relativamente baixa

(ESTEVES, 1998). As concentrações de nitrogênio orgânico obtidas a partir da análise das amostras

coletadas apresentam-se altas, corroborando a afirmação anterior

A Tabela 3 apresenta a carga exportada mensal de nitrogênio e seus compostos pela Sanga do Araçá

em direção ao rio Ibicuí.

Tabela 3 – Carga mensal exportada de nitrogênio e seus compostos pela Sanga do Araçá.

Compostos de

Nitrogênio

Concentração

(mg L-1)

Vazão

(m3 s-1)

Carga exportada

(kg mês -1)

Nitrato 0,724 0,183 343,4

Nitrito 0,001 0,183 0,47

Nitrogênio Amoniacal 0,534 0,183 253,3

Nitrogênio Orgânico 0,606 0,183 287,4

Nitrogênio Total 1,865 0,183 884,6

Verifica-se que no período de um mês e supondo uma vazão de 183 L s-1, a sub-bacia da Sanga do

Araçá foi capaz de exportar ao rio Ibicuí uma carga de nitrogênio total de quase 900 kg. Interessante

frisar que esses valores são altamente variáveis em função da vazão e das concentrações dos

compostos de nitrogênio. Certamente as outras duas sub-bacias por apresentarem uma vazão bem

maior do que a da Sanga do Araçá contribuam em maior quantidade com a exportação de compostos

de nitrogênio em direção ao Ibicuí. O nitrato é a espécie de nitrogênio que mais peso tem no aporte de

nitrogênio total lançado pela Sanga.

CONCLUSÕES

A partir dos resultados obtidos pode-se concluir que as concentrações de compostos de nitrogênio

encontradas nas amostras de água superficiais possivelmente são provenientes da perda de nutrientes a

partir de terras cultivadas em decorrência da lavagem da parte superior do solo após as primeiras

chuvas, principalmente em função da anomalia positiva de 201 mm apresentada no mês de outubro de

2008.

Comparando os resultados obtidos para os parâmetros analisados nas amostras de água superficiais

coletadas com os limites estabelecidos pela Resolução no 357/2005 do CONAMA para águas de Classe

1, conclui-se que as águas dos três pontos podem ser classificadas como sendo dessa classe, cujos

principais usos destinam-se: ao abastecimento para consumo humano (após tratamento simplificado), à

proteção de comunidades aquáticas, à recreação de contato primário e à irrigação de hortaliças, entre

outros usos. Portanto, considera-se que não estão poluídas por compostos de nitrogênio.

Com relação à carga mensal exportada de nitrogênio total, verifica-se que no período de um mês e

supondo uma vazão de 183 L s-1, a sub-bacia da Sanga do Araçá foi capaz de exportar ao rio Ibicuí

uma carga de nitrogênio total de quase 900 kg, sendo pequena a quantidade de carga se comparada

quantidade que as outras sub-bacias podem exportar considerando que essas certamente apresentam

maior vazão. O nitrato é a espécie de nitrogênio que mais peso tem no aporte de nitrogênio total

lançado pela Sanga.

REFERÊNCIAS

ARANA, L. V.. Princípios químicos de qualidade da água em aqüicultura: uma revisão para peixes e camarões. Florianópolis: Ed. da Ufsc, 1997. 166 p. Tradução de Marlene Alano Coelho.

ATOR, S. W.; FERRARI, M. I.. Nitrate and selected pesticides in ground water of the Mid Atlantic Region. United Stated Geological Survay/Environmental Protection Agency. Disponível em: <http://md.water.usgs.gov/publications/wrir-97-4139/>. Acesso em: 19 abr. 2009.

BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental: O desafio do desenvolvimento sustentável. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 318 p.

CONTE, M. L. & LEOPOLDO, P. R.. Avaliação de Recursos Hídricos: Rio Pardo, um exemplo. São Paulo: Editora UNESP, 2001. 141p.

ESTEVES, F. de A. Fundamentos de Limnologia. 2. ed. Rio de Janeiro: Interciência, 1998. 602 p.

ESTIENNE, P. & GODARD, A. Climatologie. Paris: Armand Colin, 1970.

FLECK, E. Revisão Bibliográfica de Parâmetros de Monitoramento. Porto Alegre: DMLU/Divisão de Destino Final, 1998. 59p.

HARPER, D.. Eutrophication of Freshwaters. London: Chapman & Hall, 1995.

KLEEREKOPER, H.. Introdução ao estudo da Limnologia. 2. ed. Porto Alegre: Ed. da Universidade/ufrgs, 1990. 329 p.

MACEDO, V. R. M. et al. Manejo da água e da adubação para maior sustentabilidade. Cachoeirinha: IRGA. Divisão de pesquisa, 2007. 20 p. Boletim Técnico, 3.

MAPA, Ministério da Agricultura, Pesca e Abastecimento. Portaria nº 144, de 11 de julho de 2008. Anexo do Zoneamento Agrícola. Disponível em:<http://extranet.agricultura.gov.br/sislegis-consulta/servlet/VisualizarAnexo?id=14701> Acesso em: 23 mar 2009.

MMA, Ministério do Meio Ambiente. RESOLUÇÃO No 357, DE 17 DE MARÇO DE 2005. Disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res05/res35705.pdf>. Acesso em: 14 jan. 2009.

MORAES, A. J. Manual para a avaliação da qualidade da água. São Carlos: RiMa, 2001. 44p.

NOAA, National Oceanic And Atmospheric Administration. WMO Normals: World Meteorological Organization Standard Normals. Disponível em: <http://lwf.ncdc.noaa.gov/oa/climate/normals/usnormalshist.html#wmo>. Acesso em: 10 mar. 2009.

NUGENT, M.; KAMRIM, M. A.; WOLFSON, L.; D’ITRI, F.M. Nitrate: a drinking water concern Michigam State University Extension Service, Extension bulletin WO – 19. Disponível em: <http:/www.gem.msu.Edu/pubs/msue> Acesso em: 19 abr.2009

PAIVA, J. B. D. de; PAIVA, E. M. C. D. de (Org.). Hidrologia aplicada à gestão de pequenas bacias hidrográficas. Porto Alegre: Abrh, 2003. 628 p.

PORTO, M. F. A.; BRANCO, S. M.; LUCA, S. J. de. Caracterização da qualidade de água. In: BRANCO, S. M. Hidrologia Ambiental. São Paulo: Editora Universidade de São Paulo / ABRH, 1991. cap. 2, p. 27-66

REBOUÇAS, A. da C.. O paradoxo brasileiro. Cadernos Diplô: Le Monde Diplomatique, São Paulo, n. 3, p.38-41, 2003.

RIBEIRO, W. C.. Geografia Política da Água. 1ª São Paulo: Annablume, 2008. 162 p.

RICHARDS, L. A. Diagnosis and improvement of saline and alkali soils. Washington: United States Salinity Laboratory, 1969. 160 p. (USDA. Agriculture Handbook, 60).

SUERTEGARAY, D.M.A.; GUASSELLI, L.; VERDUM, R. (Orgs.). Atlas da Arenização – Sudoeste do Rio Grande do Sul. Porto Alegre: Secretaria da Coordenação e Planejamento, 2001. 84 p.

TELLES, D. D.; DOMINGUES, A. F.. Água na agricultura e pecuária. In: REBOUÇAS, A. da C.; BRAGA, B.; TUNDISI, J. G.. Águas Doces do Brasil: Capital ecológico, uso e conservação. 3. ed. São Paulo: Escritura Editora, 2006. Cap. 10, p. 325-365.

VERDUM, R.. Depressão periférica e planalto: Potencial ecológico e utilização social da natureza. In: VERDUM, R.; BASSO, L. A.; SUERTEGARAY, D. M. A.. Rio Grande do Sul: paisagens e territórios em transformação. Porto Alegre: Editora da Ufrgs, 2004. p. 39-57.

VIERS, G. Eléments de Climatologie. Paris: Nathan, 1990.

WETZEL, R. G.; LIKENS, G. E.. Limnological Analyses. 2. ed. New York: Springer - Verlag, 1991. 391 p.

ZUBLENA, J. P.; COOK, M. G.; CLAIR, M. B. Pollutants in groundwater: health effects. Disponível em: <http://ces.soil.ncsu.edu/soilscience/publications/Soilfacts> Acesso em: 19 abr. 2009