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VI Simpósio Ítalo Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental IV-019 DOZE ANOS NA SAÚDE DE UM RIO: EVIDÊNCIAS ESTATÍSTICAS Regina Dalle Grave Schmitt (1) Químico (UFRGS) do Departamento de Ensaios e Apoio Laboratorial da CORSAN desde 1981, atuando em controle físico-químico da qualidade de águas. Andréa Vidal dos Anjos Farmacêutica Bioquímica (UCPEL/RS) com especialização em Saúde Pública, atuando no Departamento de Ensaios e Apoio Laboratorial da CORSAN desde 1984, em controle físico-químico e bacteriológico de qualidade de águas. Patrícia Klaser Biasoli Formanda do curso de Bacharel em Estatística (UFRGS); monitora da disciplina de Estatística. Endereço (1) : Rua Cabral, 1289 / 401-Bairro Bela Vista – Porto Alegre/RS CEP: 90 440-090 - Brasil - Tel: +55 (51) 3215-5761 - Fax: +55 (51) 3215-5754 - e-mail: [email protected] RESUMO A qualidade de um manancial é fator determinante na definição dos seus usos. A Companhia Riograndense de Saneamento – CORSAN - capta as águas do Rio Gravataí, situado na Região Metropolitana de Porto Alegre, para fins de tratamento e abastecimento público. Este trabalho tem por objetivo avaliar estatisticamente os resultados dos ensaios físico-químicos e bacteriológicos realizados para monitoramento da qualidade das águas do Rio Gravataí nas captações de Gravataí, Alvorada e Cachoeirinha que a CORSAN mantém. O período avaliado compreende os anos de 1989 a 2000 e os parâmetros analisados são os seguintes: cor, turbidez, pH, alcalinidade, dureza, cloretos, OD, DBO 5 , DQO, fósforo-orto, fósforo-total, nitratos, nitritos, nitrogênio amoniacal, ferro total, manganês, sólidos totais, sulfatos, metais pesados, coliformes totais e Escherichia coli (E.coli). Através de diversas ferramentas estatísticas, pretende-se destacar os parâmetros que mais impactaram a qualidade do rio, no trecho em destaque, evidenciar se o rio tem tido capacidade para depurar os lançamentos que tem recebido e como evolui a qualidade do rio após sua classificação pela resolução 20/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA – em 1998, como classe 2.(4) PALAVRAS-CHAVE: Água, qualidade, estatística, análises físico-químicas, análises biológicas INTRODUÇÃO A Bacia do Rio Gravataí localiza-se em área de relevância na Região Metropolitana de Porto Alegre. Nesta bacia estão situados três importantes pontos de captação de água da Companhia Riograndense de Saneamento - CORSAN, tendo em vista o número de economias servidas nesta região. Tratam-se das captações das cidades de Gravataí, Alvorada e Cachoeirinha. A Companhia Riograndense de Saneamento, como empresa concessionária para abastecimento e tratamento de água e coleta e tratamento de esgotos nestes municípios, mantém o monitoramento do rio, nos seus pontos de captação, como rotina para adequar o tratamento das águas captadas à qualidade exigida em água potável. Em 23/01/98 o Rio Gravataí foi classificado, segundo a Resolução 20/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA, através da Portaria 02/98 – Secretaria da Saúde e Meio Ambiente -SSMA/RS.(18 e 21) A CORSAN, como usuária do manancial, considera relevante esta classificação, uma vez que sua efetivação, que é preceito do CONAMA, poderá garantir a busca de melhoria da qualidade do rio, evitando custos maiores na produção de água potável ou mesmo mudança de manancial. O presente trabalho pretende evidenciar, através de análise estatística de dados e de recursos gráficos, o comportamento do Rio Gravataí no trecho situado entre as captações de água dos municípios de Gravataí, Alvorada e Cachoeirinha, diante de ações antropogênicas sofridas ao longo dos últimos 12 anos. O número de resultados analíticos físico-químicos e bacteriológicos avaliados neste trabalho (em torno de 14.000), permite uma análise consistente deste comportamento. A resolução do CONAMA foi utilizada como referência na abordagem para a avaliação da situação do rio “antes” e “depois” de sua implantação. A análise dos dados gerados pelos monitoramentos, anterior e ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental 1

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IV-019 DOZE ANOS NA SAÚDE DE UM RIO: EVIDÊNCIAS ESTATÍSTICAS Regina Dalle Grave Schmitt(1)

Químico (UFRGS) do Departamento de Ensaios e Apoio Laboratorial da CORSAN desde 1981, atuando em controle físico-químico da qualidade de águas. Andréa Vidal dos Anjos Farmacêutica Bioquímica (UCPEL/RS) com especialização em Saúde Pública, atuando no Departamento de Ensaios e Apoio Laboratorial da CORSAN desde 1984, em controle físico-químico e bacteriológico de qualidade de águas. Patrícia Klaser Biasoli Formanda do curso de Bacharel em Estatística (UFRGS); monitora da disciplina de Estatística. Endereço(1): Rua Cabral, 1289 / 401-Bairro Bela Vista – Porto Alegre/RS CEP: 90 440-090 - Brasil - Tel: +55 (51) 3215-5761 - Fax: +55 (51) 3215-5754 - e-mail: [email protected] RESUMO A qualidade de um manancial é fator determinante na definição dos seus usos. A Companhia Riograndense de Saneamento – CORSAN - capta as águas do Rio Gravataí, situado na Região Metropolitana de Porto Alegre, para fins de tratamento e abastecimento público. Este trabalho tem por objetivo avaliar estatisticamente os resultados dos ensaios físico-químicos e bacteriológicos realizados para monitoramento da qualidade das águas do Rio Gravataí nas captações de Gravataí, Alvorada e Cachoeirinha que a CORSAN mantém. O período avaliado compreende os anos de 1989 a 2000 e os parâmetros analisados são os seguintes: cor, turbidez, pH, alcalinidade, dureza, cloretos, OD, DBO5, DQO, fósforo-orto, fósforo-total, nitratos, nitritos, nitrogênio amoniacal, ferro total, manganês, sólidos totais, sulfatos, metais pesados, coliformes totais e Escherichia coli (E.coli). Através de diversas ferramentas estatísticas, pretende-se destacar os parâmetros que mais impactaram a qualidade do rio, no trecho em destaque, evidenciar se o rio tem tido capacidade para depurar os lançamentos que tem recebido e como evolui a qualidade do rio após sua classificação pela resolução 20/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA – em 1998, como classe 2.(4) PALAVRAS-CHAVE: Água, qualidade, estatística, análises físico-químicas, análises biológicas INTRODUÇÃO A Bacia do Rio Gravataí localiza-se em área de relevância na Região Metropolitana de Porto Alegre. Nesta bacia estão situados três importantes pontos de captação de água da Companhia Riograndense de Saneamento - CORSAN, tendo em vista o número de economias servidas nesta região. Tratam-se das captações das cidades de Gravataí, Alvorada e Cachoeirinha. A Companhia Riograndense de Saneamento, como empresa concessionária para abastecimento e tratamento de água e coleta e tratamento de esgotos nestes municípios, mantém o monitoramento do rio, nos seus pontos de captação, como rotina para adequar o tratamento das águas captadas à qualidade exigida em água potável. Em 23/01/98 o Rio Gravataí foi classificado, segundo a Resolução 20/86 do Conselho Nacional do Meio Ambiente - CONAMA, através da Portaria 02/98 – Secretaria da Saúde e Meio Ambiente -SSMA/RS.(18 e 21) A CORSAN, como usuária do manancial, considera relevante esta classificação, uma vez que sua efetivação, que é preceito do CONAMA, poderá garantir a busca de melhoria da qualidade do rio, evitando custos maiores na produção de água potável ou mesmo mudança de manancial. O presente trabalho pretende evidenciar, através de análise estatística de dados e de recursos gráficos, o comportamento do Rio Gravataí no trecho situado entre as captações de água dos municípios de Gravataí, Alvorada e Cachoeirinha, diante de ações antropogênicas sofridas ao longo dos últimos 12 anos. O número de resultados analíticos físico-químicos e bacteriológicos avaliados neste trabalho (em torno de 14.000), permite uma análise consistente deste comportamento. A resolução do CONAMA foi utilizada como referência na abordagem para a avaliação da situação do rio “antes” e “depois” de sua implantação. A análise dos dados gerados pelos monitoramentos, anterior e

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posterior a este enquadramento, permite avaliar se as ações tomadas visando a melhoria do manancial têm mostrado a eficácia esperada. O crescimento demográfico, o incremento industrial e agropecuário neste período, bem como a redução da capacidade do Banhado Grande em regular a vazão do rio, em virtude do uso de suas águas para irrigação, também são relatados. O detalhamento na descrição da área nos três pontos considerados, o número razoável de resultados analíticos e a metodologia estatística aplicada subsidiam o diagnóstico traçado. DESCRIÇÃO DA ÁREA

A sub-bacia hidrográfica do Rio Gravataí possui uma área de 2.010,2 km2, o que corresponde a 2,6 % da área da bacia hidrográfica do Rio Guaíba, incluindo, total ou parcialmente, os municípios de Santo Antônio da Patrulha, Taquara, Glorinha, Gravataí, Alvorada, Viamão, Cachoeirinha, Canoas e Porto Alegre. (3,18 e 26) Quadro 1 -Bacia Hidrográfica do Rio Gravataí

Município Área da Bacia (km2) % da Área da Bacia Alvorada 72,9 100,0 Cachoeirinha 35,9 82,2 Canoas 24,1 18,4 Glorinha 336,0 99,9 Gravataí 406,0 84,8 Porto Alegre 86,1 17,4 Sto. Ant. da Patrulha 457,0 42,7 Taquara 31,2 7,0 Viamão 561,0 37,5 Área da Bacia Hidrográfica 2010,2 km2 Fonte: Comitê Gravataí As nascentes do Rio Gravataí, que são constituídas por vertentes íngremes no divisor de águas com o Rio dos Sinos, em altitudes de até 400 m acima do nível do mar, recolhem as precipitações e despejam no Banhado Grande. O Banhado Grande, que deveria atuar como uma esponja regulando a vazão, originalmente ocupava uma área de 450 km2. No período de 1963 a 1969 a área dos banhados foi drenada pelo Canal Principal executado pelo DNOS (7), reduzindo sua área à cerca de 50 km2. Esta obra que deveria permitir a regulação das vazões máximas e mínimas do rio, não resultou no esperado. Os sistemas de drenagem e retenção de águas para irrigação tem a ver com este resultado. Este uso, portanto, reduz drasticamente sua capacidade de acumulação de água. (18) Ao longo do seu curso de 39 km, desde o Passo dos Negros até o delta do Jacuí, a profundidade, a largura e a velocidade da corrente são variáveis, mesmo considerando curtas distâncias. No seu trecho inferior ocorre o fenômeno de inversão de correntes, em função da influência do delta do Jacuí. (24) A jusante do Passo dos Negros o leito do rio Gravataí é praticamente horizontal, permitindo o pleno represamento do fluxo pelas águas do delta do rio Jacuí. Não são raros os casos em que até o Passo dos Negros, as vazões são nulas ou se invertem. O Rio Gravataí é incapaz de realizar a regulação natural de sua vazão e é considerado o mais sensível da região. Em quase toda sua extensão, o rio tem terrenos baixos, sujeitos a alagamentos e eventualmente podem ser necessárias dragagens para permitir a navegação no trecho mais baixo. O Arroio Demétrio (Arroio dos Ferreiros) é o principal afluente do rio Gravataí. As vazões médias são consideradas extremamente baixas para um rio do porte do Gravataí mas, segundo o DNOS (7), em 1980 não haviam problemas de quantidade para o suprimento de água para os vários fins, muito embora apresente má qualidade da água devido ao alto grau de poluição a partir do trecho médio para o inferior. A área da bacia do Gravataí apresenta predominantemente duas regiões características de ocupação do solo: atividade agropecuária na parte superior e atividade urbano-industrial no curso inferior do rio. (18) No curso superior o uso principal da água no Banhado Grande é a irrigação e no curso inferior, o abastecimento público. Além destes usos, serve como corpo receptor de grande carga de despejos domésticos e industriais. As áreas urbanizadas estão concentradas no trecho inferior do rio e a população total da bacia é de aproximadamente 1.184.811 habitantes. (25)

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Segundo levantamentos da FEPAM (1991) as indústrias da bacia do Gravataí geravam uma carga orgânica bruta de aproximadamente 4.300 ton/ano de DBO5, mas com o tratamento implantado nas indústrias, a carga remanescente lançada era de 1.382 ton/ano de DBO5. Quanto aos esgotos domésticos, a carga gerada era de 14.622 ton/ano de DBO5. Baseados nos dados de vazão do DNAEE (7) no período de 1939 à 1980, definiu-se como período de estiagem, de novembro a maio e como período de chuvas, de junho a outubro. As principais indústrias que atuam na bacia são: automobilística, mecânica, de produtos alimentares e bebidas. O sistema de drenagem é formado por três conjuntos de comportamentos hidráulicos distintos: nascentes, Banhado Grande e curso inferior (ou Rio Gravataí propriamente dito). Nas proximidades da foz a qualidade do rio está criticamente prejudicada e a mortandade de peixes ocorre com certa freqüência. Segue abaixo a descrição de características dos pontos de captação da CORSAN, que segundo a codificação do programa PRÓ-GUAÍBA:

- GR024 – captação de Gravataí - GR022 – captação de Alvorada - GR012 – captação de Cachoeirinha

CARACTERÍSTICAS LOCAIS DOS PONTOS DE CAPTAÇÃO (20) GR024 : Captação de Gravataí – Classe 2 ( Conforme Resolução 20/86 do CONAMA) Montante - abastecimento público após tratamento convencional - recreação de contato primário - esgotos cloacais, pluviais e industriais: zona oeste Gravataí - abastecimento industrial - lavouras de arroz - lançamentos de pocilgas e aviários - lixo Jusante - abastecimento público após tratamento convencional (Gravataí) - esgotos cloacais, pluviais e industriais - abastecimento industrial A captação de águas está localizada próxima à rodovia e é afetada por problemas de assoreamento e erosão. Também ocorrem situações de paralisação de captação e os principais motivos são: retirada de água para uso agrícola e diminuição do nível do rio em períodos de estiagem. O acúmulo de lixo e detritos, causa problemas operacionais no primeiro recalque. Após as enxurradas sempre há aumento de cor e turbidez da água. Em decorrência da presença de lavouras próximas à captação, há ocorrência de aplicação de agrotóxicos com uso de avião. GR022 : Captação de Alvorada – Classe 2 (CONAMA nº 20 / 86)

Montante - abastecimento público após tratamento convencional - esgotos cloacais, pluviais e industriais: Gravataí - abastecimento industrial - lavouras de arroz - lixo

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Jusante - abastecimento público após tratamento convencional (Gravataí) - esgotos cloacais, pluviais e industriais A captação de águas está localizada próxima à rodovia. O manancial, neste ponto, possui vegetação marginal, rara e natural e a captação é afetada por problemas de assoreamento e erosão. Em períodos de estiagem, há diminuição do nível do rio, sem afetar a captação de águas. A retirada de águas para irrigação também não chega a afetar a captação. Próximo, há lixões e depósitos de resíduos sólidos domésticos, industriais e hospitalares. O acúmulo de lixo e detritos após as enxurradas, causa, eventualmente, problemas operacionais no primeiro recalque e, sempre, aumento de cor e turbidez da água. Em decorrência da presença de lavouras próximas à captação, há ocorrência de aplicação de agrotóxicos, sem uso de avião. GR012 : Captação de Cachoeirinha – Classe 2 (CONAMA nº 20/86) Montante - abastecimento público após tratamento convencional - esgotos cloacais, pluviais e industriais: zona norte de Porto Alegre, Gravataí e Alvorada - abastecimento industrial - lavouras de arroz - pocilgas e aviários - lixo Jusante - navegação; embarcadouro / porto - esgotos cloacais, pluviais e industriais A captação de águas está localizada próxima à rodovia. O manancial, neste ponto, possui vegetação marginal, rara e natural e a captação é afetada por problemas de assoreamento e erosão. Também ocorrem situações de paralisação de captação e os principais motivos são: retirada de água para lavouras e diminuição do nível do rio em períodos de estiagem. Próximo à captação há lixões e depósitos de resíduos sólidos domésticos, industriais e hospitalares. O acúmulo de lixo e detritos após as enxurradas, causa problemas operacionais no primeiro recalque e aumento de cor e turbidez da água. Em decorrência da presença de lavouras próximas à captação, há ocorrência de aplicação de agrotóxicos com e sem uso de avião. METODOLOGIA Os pontos amostrados no período de 1989 a 2000 nas captações de água da CORSAN das cidades de Gravataí, Alvorada e Cachoeirinha, foram analisados com freqüência mínima mensal, totalizando 183 coletas por ponto.

As metodologias de coleta e de análise seguiram o Standard Methods for Examination of Water and Wastewater e foram realizadas pela equipe técnica do Departamento de Ensaios e Apoio Laboratorial da CORSAN. Cada campanha de coleta foi realizada num único dia. Os parâmetros considerados foram cor (mg/L Pt), turbidez (UNT), pH, alcalinidade (mg/L CaCO3), dureza (mg/L CaCO3), cloretos (mg/L), OD (mg/L O2), DBO5 (mg/L O2), DQO (mg/L O2), fósforo-orto e total (mg/L P), nitratos (mg/L N), nitritos (mg/L N), nitrogênio amoniacal (mg/L N) , ferro total (mg/L), manganês (mg/L Mn), sólidos totais (mg/L), sulfatos (mg/L SO4), temperatura (ºC), metais pesados e bacteriológico(NMP). Para a análise estatística dos dados utilizou-se o software SPSS for Windows 8.0 e as seguintes ferramentas: análise descritiva, gráficos de linha, diagrama de caixas (box Plot), teste t, coeficiente de correlação linear de Pearson, gráfico de dispersão (Scatter Plot), análise de variância, comparações múltiplas de médias de Tukey e Dunnett T3, Análise de Variância de um Fator (ANOVA One_Way) e teste não paramétrico de Mediana.

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RESULTADOS A avaliação estatística dos dados constituiu-se primeiramente, de uma análise descritiva das variáveis físico-químicas e bacteriológicas de interesse, a fim de conhecer o comportamento das mesmas. Optou-se pelo uso da média e mediana como medidas de tendência central. O mínimo e o máximo das variáveis analisadas também foram indicados. A mediana foi utilizada devido a presença de valores extremos. Curvas de médias e medianas foram usadas para mostrar que nem sempre a média é o melhor indicador de tendência e que, em algumas situações a mediana aproxima-se mais dos valores de maior freqüência para o parâmetro no período analisado. A média pode ser afetada por valores extremos prejudicando a visualização do comportamento mais freqüente do parâmetro no rio; é menos provável que isto ocorra com a mediana. O Quadro nº 2 apresenta as médias mensais para o ano de 1989 no ponto de Cachoeirinha para os parâmetros de cor e sólidos totais.

Quadro 2 – Médias mensais de cor e sólidos totais para Cachoeirinha – 1989

Rio Gravataí Parâmetr

o Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jun Jul Jul Ag

o Ago

Set Out Out Nov

Dez Dez

Cor 350 110 130 125 100 75 70 80 70 45 150 350 90 105 70 105 80 Sól.Tot. 453 135 164 182 86 110 121 101 99 98 185 287 94 103 129 228 258

Cor (mg/L Pt) Sól. Tot. (mg/L ST) No Quadro 3, pode-se observar que ao retirar-se da média os valores máximos, a segunda média calculada se aproxima da mediana, quase à igualdade. Isto demonstra que a mediana pode mostrar com mais fidelidade qual a grandeza de valores mais freqüentes de um parâmetro. Quadro 3 – Comparação entre média e mediana anuais de cor e sólidos totais para Cachoeirinha – 1989

Parâmetro Máximo Mínimo Média Mediana 2º Média Cor 350 45 124 100 90

Sólidos Totais 453 86 167 129 125 Examinando-se a Figura 1, percebe-se que a média é normalmente maior que a mediana devido aos valores extremos que a elevam. Então, embora as curvas de tendência de médias e medianas cresçam ao longo do período, suas inclinações são diferentes. Por não sofrer a influência de valores extremos, a mediana expressa com mais fidelidade o comportamento do parâmetro ao longo do ano, ano a ano. Pela análise das curvas de tendência da mediana e média, pode-se observar que estas vão se aproximando, o que evidencia que há um aumento do conjunto de valores, ano a ano, diminuindo a incidência dos valores díspares elevados.

Figura 1 – Gráfico comparativo de curvas de média e mediana para o parâmetro cor, 1989 - 2000

Outra ferramenta utilizada foi a comparação gráfica entre parâmetros, numa tentativa de identificar características que se relacionem entre si (Figuras 2 e 3).

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Figura 2 – Gráfico comparativo entre medianas anuais OD / DBO5 para Cachoeirinha

Figura 3 – Gráfico de medianas anuais de DQO para Cachoeirinha

Na Figura 4 é possível observar que enquanto o OD tende a uma queda, o DQO mantém-se em elevação no período e a DBO5 mostra-se quase estável.

Figura 4 –Comparação entre as medianas anuais de OD/ DBO5 /DQO para Cachoeirinha 1989 - 2000

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Como medidas de variabilidade calculou-se o desvio padrão e o coeficiente de variação de Pearson (ρ). Os desvios padrões dão uma indicação de quais os parâmetros cujos valores extremos estão bastante distantes da média. Quanto menor o desvio padrão, menor a diferença entre os valores extremos e a média. Quando o desvio padrão é maior do que a média, tem-se o indicativo de grande variabilidade de resultados para o parâmetro considerado. O coeficiente de variação viabiliza a comparação quanto à dispersão, isto é, o grau de concentração dos resultados em torno da média entre as variáveis que tenham médias e unidade de medidas diferentes,. Na medida em que o coeficiente de variação se aproxima ou ultrapassa do valor 1, mais distantes da média são os valores extremos da variável considerada. Na estatística descritiva (1) de toda amostra (1989 a 2000), sem considerar ponto a ponto, os parâmetros fósforo-orto, fósforo-total, nitrogênio amoniacal e DBO5 são os que apresentam coeficientes de variação maiores do que 1 (Tabela 1). Quando se analisa o mesmo período, ponto a ponto, verifica-se que apenas os resultados de nitrogênio amoniacal têm coeficiente de variação maior do que 1, nos três pontos de amostragem. Cabe ressaltar que as concentrações medianas de nitrogênio amoniacal em Alvorada e Gravataí são irrelevantes e iguais. Já em Cachoeirinha a mediana apresenta elevação significativa e pode-se inferir que as contribuições deste parâmetro na concentração no rio ocorrem no trecho à jusante da captação de Alvorada. Pode-se dizer que o mesmo ocorre em relação aos parâmetros fósforo-orto e total, alcalinidade, dureza, DBO5, cloretos, DQO e nitritos. Os sulfatos e sólidos totais apresentam comportamento de crescimento ao longo do trecho considerado. Em Alvorada e Gravataí, o OD mantém o mesmo patamar de concentração, enquanto que, em Cachoeirinha ocorre uma queda importante. Em Cachoeirinha, os parâmetros fósforo-orto e fósforo-total também apresentam coeficiente de variação maior do que 1. Os parâmetros de turbidez, nitratos e DBO5 são aqueles cujos coeficientes de variação mais se aproximam de 1, o que também representa uma variabilidade relevante. Em Alvorada, os sólidos totais apresentam coeficiente de variação 0,821 e em Gravataí, o fósforo-orto tem um coeficiente de variação de 0,978, sendo também significativos (Tabelas 2, 3 e 4). Tabela 1 – Estatísticas Descritivas de toda a amostra

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão Mínimo Máximo Coef. de Variação

Cor 558 148,1 140 61,9 17 450 0,42 Turbidez 560 31,72 25,0 26,67 3,3 253 0,84 Alcalinidade 560 22,11 17,0 19,01 0,0 165,0 0,86 Dureza 560 21,42 18,0 13,01 8,0 179,0 0,61 OD 553 4,09 4,0 2,01 0,0 11,0 0,49 DBO 554 3,02 1,8 3,78 0,2 39,0 1,25 DQO 560 29,05 27,0 12,82 8,0 127,0 0,44 Fósforo-orto 360 0,132 0,1 0,228 0,0 2,1 1,72 Fósforo-total 560 0,207 0,1 0,307 0,0 2,9 1,49 Nitratos 559 0,26 0,2 0,19 0,0 1,9 0,75 Nitrog.Amon. 556 1,19 0,3 2,49 0,0 19,0 2,08 Sólidos Totais 555 118,1 104,0 66,2 27 1196 0,56 Temperatura 535 21,5 22 4,9 10 39 0,23 Cloretos 560 9,3 8,0 7,0 0,0 44,0 0,75 pH 560 6,68 6,7 0,37 3,4 8,1 0,05 Nitritos 558 0,0226 0,011 0,0313 0,000 0,289 1,38 Ferro 559 2,48 2,3 1,47 0,0 19,0 0,60 Manganês 560 0,110 0,07 0,106 0,00 0,90 0,96 Sulfatos 280 5,52 4,6 4,05 0,9 39,0 0,73

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Tabela 2 – Estatísticas Descritivas de Gravataí

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão Mínimo Máximo Coef. de Variação

Cor 186 147,1 140 61,5 25 450 0,42 Turbidez 187 30,32 25,0 23,69 5,1 200 0,78 Alcalinidade 187 15,95 15,0 6,86 0,0 55,0 0,43 Dureza 187 17,60 17,0 5,34 8,0 38,0 0,30 OD 184 4,49 4,5 1,87 0,1 11,0 0,42 DBO 185 1,85 1,4 1,42 0,2 9,3 0,76 DQO 187 26,84 25,0 10,10 8,0 88,0 0,38 Fósforo-orto 124 0,048 0,04 0,047 0,00 0,45 0,98 Fósforo-total 187 0,098 0,09 0,062 0,01 0,54 0,63 Nitratos 187 0,26 0,2 0,19 0,0 1,2 0,73 Nitrog.Amon. 186 0,29 0,2 0,32 0,0 2,1 1,11 Sólidos Totais 185 101,8 97 28,1 41 249 0,28 Temperatura 178 21,6 22 4,9 10 39 0,23 Cloretos 187 7,4 7 4,9 0 38 0,66 pH 187 6,62 6,6 0,35 3,4 7,4 0,05 Nitritos 186 0,0157 0,008 0,0208 0,001 0,119 1,33 Ferro 186 2,42 2,3 1,67 0,2 19,0 0,69 Manganês 187 0,099 0,07 0,086 0,00 0,55 0,87 Sulfatos 97 4,80 3,9 4,29 0,9 39,0 0,89 Tabela 3 – Estatísticas Descritivas de Alvorada

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão Mínimo Máximo Coef. de Variação

Cor 190 154,5 140 59,7 45 450 0,39 Turbidez 191 31,05 26,0 23,33 5,5 160 0,75 Alcalinidade 191 16,55 15,0 10,06 2,0 112,0 0,61 Dureza 191 18,37 17,0 7,58 8,0 83,0 0,41 OD 189 4,61 4,4 1,80 0,7 9,1 0,39 DBO 190 1,66 1,3 1,23 0,2 8,6 0,74 DQO 191 26,51 25,2 8,89 8,0 80,0 0,34 Fósforo-orto 113 0,044 0,04 0,031 0,00 0,20 0,72 Fósforo-total 191 0,099 0,09 0,059 0,01 0,35 0,59 Nitratos 191 0,23 0,2 0,14 0,0 0,7 0,63 Nitrog.Amon. 190 0,29 0,2 0,39 0,0 3,1 1,35 Sólidos Totais 189 109,4 97 89,8 51 1196 0,82 Temperatura 185 21,3 22 4,8 10 30 0,22 Cloretos 191 7,5 7 4,9 0 41 0,64 pH 191 6,66 6,7 0,30 5,0 7,4 0,05 Nitritos 190 0,0173 0,008 0,0229 0,001 0,144 1,33 Ferro 191 2,35 2,2 1,22 0,2 8,4 0,52 Manganês 191 0,100 0,07 0,099 0,00 0,90 0,99 Sulfatos 88 4,51 4,3 2,05 1,6 10,4 0,45

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Tabela 4 – Estatísticas Descritivas de Cachoeirinha

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão Mínimo Máximo Coef. de Variação

Cor 182 142,6 135 64,4 17 450 0,45 Turbidez 182 33,85 25,0 32,27 3,3 253 0,95 Alcalinidade 182 34,29 24,0 27,22 0,0 165,0 0,79 Dureza 182 28,54 23,0 18,90 11,0 179,0 0,66 OD 180 3,14 2,6 2,03 0,0 9,9 0,65 DBO 179 5,68 3,8 5,50 0,2 39,0 0,97 DQO 182 33,99 29,8 16,83 9,0 127,0 0,50 Fósforo-orto 123 0,300 0,19 0,328 0,03 2,09 1,09 Fósforo-total 182 0,431 0,28 0,457 0,02 2,90 1,06 Nitratos 181 0,28 0,2 0,23 0,0 1,9 0,82 Nitrog.Amon. 180 3,09 1,5 3,69 0,1 19,0 1,19 Sólidos Totais 181 143,7 129 57,0 27 453 0,40 Temperatura 172 21,6 22 4,9 11 31 0,23 Cloretos 182 13,2 11 8,9 0 44 0,68 pH 182 6,76 6,8 0,42 4,4 8,1 0,06 Nitritos 182 0,0352 0,023 0,0422 0,000 0,289 1,20 Ferro 182 2,67 2,5 1,50 0,0 9,7 0,56 Manganês 182 0,133 0,07 0,126 0,00 0,75 0,94 Sulfatos 95 7,20 5,4 4,66 0,9 25,2 0,65 Para visualizar a variabilidade dos parâmetros analisados foi feito o diagrama de caixas (Box-Plot). Neles a linha central representa a mediana, que separa o quartil inferior (valores menores) do quartil superior (valores maiores). Os dois quartis, juntos, representam a faixa de 50% dos valores mais típicos da distribuição. Se as duas caixas apresentarem o mesmo tamanho, indicam distribuição simétrica, caso contrário há um indicativo de que a distribuição é assimétrica. Quanto mais altas as caixas, maior é a variabilidade dos resultados. Comparando o diagrama de caixas de DBO5 e OD (Figura 5-Gráficos.5.1 e 5.7), pode-se visualizar claramente, que em Cachoeirinha a mediana de DBO5 é mais alta e no OD a mediana é mais baixa do que nos outros dois pontos. O diagrama de DBO5 ainda mostra que Cachoeirinha tem valores mais extremos, muitos deles discrepantes. O mesmo ocorre com relação a cloretos, DQO, turbidez, alcalinidade, fósforo-orto e total (Fig.5-Gráficos 5.2, 5.4, 5.5, 5.8, 5.9 e 5.10). Nos parâmetros cor e temperatura observa-se uma situação de simetria nos três pontos de captação (Fig.5-Gráficos 5.3 e 5.14). Para os parâmetros DBO5, alcalinidade, dureza, DQO, fósforo-orto e total e nitrogênio amoniacal (Fig.5-Gráficos 5.1, 5.5, 5.6, 5.8, 5.9, 5.10 e 5.12). Cachoeirinha apresenta maior variabilidade e mais valores extremos.

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Figura 5 – Diagrama de Caixas – Físico-Químico

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Os gráficos de linha foram construídos considerando três modos de análise distintos. As médias mensais foram calculadas considerando: a) todas as coletas feitas no mesmo mês ao longo dos períodos antes (janeiro de 1989 a janeiro de 1998) e depois (fevereiro de 1998 a dezembro de 2000) da classificação do CONAMA; b) todo o período de 1989 a 2000 e ainda, médias anuais, ponto a ponto. 1 – Médias mensais ponto a ponto nos períodos antes e depois da classificação (Figura 6): As curvas antes e depois da classificação para cor, turbidez, nitratos e temperatura mostram-se semelhantes quanto a forma, nos três pontos. No período depois, as curvas apresentam alguma elevação nas médias, em especial no período de setembro a dezembro (estiagem); as médias de nitratos se elevam apresentando alguma flutuação em torno de um valor médio ao longo dos meses. As médias de temperatura não apresentam variação após o CONAMA e mostram claramente o fenômeno da sazonalidade. Nos gráficos de cor e turbidez (Gráficos 6.1 e 6.2) antes do CONAMA, não observa-se a sazonalidade, porém depois da classificação aparece elevação acentuada de outubro a dezembro (estiagem). As médias de alcalinidade, dureza, DQO, fósforo-orto, fósforo-total, nitrogênio amoniacal, sólidos totais, cloretos e DBO5, antes e depois do CONAMA, se aproximam em Gravataí e Alvorada, enquanto que em Cachoeirinha são sempre mais elevadas. No caso de OD as médias são mais elevadas em Alvorada e Gravataí e mais baixas em Cachoeirinha. Após o CONAMA apenas o DQO apresentou elevação nos três pontos e no fósforo-orto e fósforo-total, há uma elevação em Cachoeirinha nos meses de janeiro a maio (estiagem). Ao serem traçadas as curvas antes e depois do CONAMA para todos os pontos (Figura 7), é possível visualizar-se que o perfil das mesmas coincide com aquele das curvas de Cachoeirinha (por exemplo DQO – Gráfico 7.1 e fósforo-orto – Gráfico 7.2). De modo geral, este comportamento ocorre para todos os parâmetros analisados, tendo em vista a ordem de grandeza dos resultados analíticos de Cachoeirinha em relação aos demais pontos.

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Figura 6 – Gráficos de linha de toda amostra, comparando médias mensais, antes e depois do CONAMA

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Figura 7 – Gráficos de linha de toda a amostra, comparando médias mensais antes e depois do

CONAMA

2 – Médias mensais, ponto a ponto, para o período de 1989 – 2000 (Figura 8) Quando se analisam os gráficos de linha, traçados com as médias mensais, ponto a ponto, observa-se o mesmo comportamento e ordem de grandeza de concentração entre os pontos, para os parâmetros cor, turbidez, nitratos e temperatura. No caso do OD, o formato das linhas é o mesmo, porém em Cachoeirinha as médias são mais baixas. Finalmente, os parâmetros alcalinidade, dureza, DQO, fósforo-orto, fósforo-total, nitrogênio amoniacal, sólidos totais, cloretos e DBO têm os mesmos perfis e ordem de grandeza de médias para Alvorada e Gravataí, enquanto em Cachoeirinha os níveis de concentração são sempre mais elevados, especialmente no período de estiagem. Na análise das médias anuais repete-se o comportamento verificado nos gráficos de médias mensais, ponto a ponto, para os parâmetros cor, turbidez, nitratos e temperatura (Caso 1). Nas Figuras 6 e 8 é bastante evidente o fenômeno da sazonalidade: cor, alcalinidade, dureza, fósforo, nitrogênio amoniacal, DBO5 e OD.

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Figura 8 – Gráficos de linha comparando médias mensais dos três pontos

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3- Médias anuais, ponto a ponto, para o período de 1989 – 2000 (Figura 9) O objetivo de traçar-se os gráficos de linha com médias anuais foi visualizar-se o comportamento do parâmetro no decorrer dos anos, caracterizando estabilidade, elevação ou diminuição de concentração média. Além disso, pode-se observar o perfil deste comportamento entre os pontos. A primeira observação é que o ponto de Cachoeirinha, de modo geral, apresenta valores médios anuais mais elevados. Os parâmetros que apresentam tendência à elevação ao longo dos anos são cor, turbidez, DQO, fósforo e nitratos. Já o OD mostra queda de concentração. Em Cachoeirinha, o nitrogênio amoniacal apresenta variações bastante acentuadas em torno de um valor médio com tendência à elevação.

Figura 9 – Gráficos de linha para médias anuais, ponto a ponto, 1989 a 2000

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O teste t (1) para grupos independentes (variáveis que têm distribuição normal) foi realizado para avaliar se houve diferença significativa nas médias das variáveis analisadas, antes e depois do CONAMA. Não foi possível utilizar o teste t para dados pareados, pois as amostras embora coletadas exatamente no mesmo ponto do Rio Gravataí, não o foram com o intervalo de tempo igual entre as coletas. Quando se considera a totalidade das medidas para o período de 1989 a 2000, os parâmetros que apresentam diferenças significativas das médias antes e após a classificação são: cor, turbidez, DQO, fósforo-orto e fósforo-total (foi considerado o nível de significância=5%). O Quadro nº4 mostra ao lado direito, as classes do CONAMA para os parâmetros considerados. Quando o teste é aplicado ponto a ponto, as diferenças de médias dos parâmetros antes e após o CONAMA ocorrem num formato um pouco diferente: Gravataí – cor, DQO, nitrogênio amoniacal, sólidos totais, fósforo-orto e fósforo-total. (Quadro 5) Alvorada – cor, turbidez, DQO, DBO5, nitrogênio amoniacal, fósforo-orto e fósforo-total. (Quadro 6) Cachoeirinha – cor, DQO e fósforo-orto. (Quadro 7)

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Quadro 4 – Teste t para toda a amostra – 1989 a 2000 – antes e depois do CONAMA CONAM

A N Média Desvio Teste t Classe 1 Classe 2 Classe 3 Classe 4

Cor antes 443 139,05 56,33 0,000 < 75 mg/L Pt

< 75 mg/L Pt

depois 115 183,09 69,84 Turbidez antes 445 28,42 24,52 0,000 40 UNT até 100

UNT até 100 UNT

depois 115 44,46 30,63 Alcalin. antes 445 21,48 17,00 0,216 depois 115 24,57 25,28 Dureza antes 445 21,14 13,43 0,316 depois 115 22,50 11,23 OD antes 442 4,14 2,06 0,302 > 6 mg/L > 5 mg/L > 4 mg/L > 2 mg/L depois 111 3,92 1,80 DQO antes 445 26,25 9,10 0,000 depois 115 39,89 18,28 Fósf_o antes 282 0,11 0,16 0,009 depois 78 0,22 0,38 Fósf_t antes 445 0,18 0,26 0,010 <0,025

mg/L P <0,025

mg/L P

depois 115 0,29 0,43 Nitratos antes 444 0,25 0,20 0,140 <10 mg/L

N <10 mg/L

N

depois 115 0,28 0,17 Nit.Amon.

antes 441 1,11 2,29 0,188 <1 mg/L N

depois 115 1,52 3,13 Sól. Totais

antes 440 117,02 70,92 0,461

depois 115 122,13 43,64 Temp. antes 424 21,55 4,96 0,444 depois 111 21,15 4,39 DBO antes 440 2,8268 3,23264 0,070 depois 114 3,7868 5,3566 Cloretos antes 445 9,418 6,93409 0,643 250 mg/L 250 mg/L depois 115 9,0783 7,2877

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Quadro 5 –Teste t para Gravataí– 1989 a 2000 – antes e depois do CONAMA

CONAMA N Média Desvio Teste t p-value Cor antes 148 135,19 48,14 -4,144 0,000 depois 38 193,42 83,12 Turbidez antes 149 26,07 16,90 -3,457 0,000 depois 38 47,00 36,33 Alcalin. antes 149 15,82 6,63 -0,458 0,649 depois 38 16,45 7,78 Dureza antes 149 17,42 5,16 -0,840 0,405 depois 38 18,32 6,01 OD antes 147 4,53 1,96 0,590 0,556 depois 37 4,33 1,44 DQO antes 149 24,53 7,09 -4,752 0,000 depois 38 35,92 14,34 Fósf_o antes 96 0,04 0,02 -2,880 0,008 depois 28 0,08 0,08 Fósf_t antes 149 0,09 0,05 -3,747 0,001 depois 38 0,14 0,09 Nitratos antes 149 0,25 0,20 -0,813 0,417 depois 38 0,28 0,15 Nit.Amon. antes 148 0,25 0,29 -2,371 0,022 depois 38 0,42 0,41 Sól. Totais antes 147 99,47 24,66 -2,289 0,023 depois 38 111,03 37,56 Temp. antes 141 21,62 5,04 0,300 0,764 depois 37 21,35 4,39 DBO antes 148 1,78 1,34 -1,387 0,167 depois 37 2,14 1,67 Cloretos antes 149 7,66 5,34 1,215 0,226 depois 38 6,58 2,57 Ponto = Gravataí

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Quadro 6 – Teste t para Alvorada – 1989 a 2000 – antes e depois do CONAMA

CONAMA N Média Desvio Teste t p-value Cor antes 151 146,11 52,80 -3,939 0,000 depois 39 186,79 73,18 Turbidez antes 152 27,55 19,14 -3,198 0,003 depois 39 44,69 32,04 Alcalin. antes 152 16,51 10,48 -0,113 0,910 depois 39 16,72 8,35 Dureza antes 152 18,05 7,55 -1,131 0,260 depois 39 19,59 7,66 OD antes 152 4,66 1,86 0,873 0,384 depois 37 4,38 1,50 DQO antes 152 24,48 7,35 -6,985 0,000 depois 39 34,44 9,97 Fósf_o antes 91 0,04 0,03 -3,858 0,000 depois 22 0,07 0,04 Fósf_t antes 152 0,09 0,05 -4,826 0,000 depois 39 0,15 0,07 Nitratos antes 152 0,22 0,15 -0,901 0,369 depois 39 0,25 0,11 Nit.Amon. antes 151 0,25 0,32 -2,033 0,048 depois 39 0,44 0,56 Sól. Totais antes 150 109,23 99,34 -0,063 0,950 depois 39 110,26 34,86 Temp. antes 147 21,41 4,90 0,741 0,460 depois 38 20,76 4,31 DBO antes 151 1,57 1,15 -2,062 0,041 depois 39 2,02 1,45 Cloretos antes 152 7,72 5,24 0,978 0,329 depois 39 6,87 2,81 Ponto = Alvorada

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Quadro 7 – Teste t para Cachoeirinha – 1989 a 2000 – antes e depois do CONAMA

CONAMA N Média Desvio Teste t p-value Cor antes 144 135,63 66,51 -2,894 0,004 depois 38 168,95 47,85 Turbidez antes 144 31,78 34,16 -1,692 0,092 depois 38 41,68 22,42 Alcalin. antes 144 32,58 23,50 -1,269 0,211 depois 38 40,76 37,88 Dureza antes 144 28,24 19,93 -0,417 0,677 depois 38 29,68 14,56 OD Antes 143 3,17 2,02 0,332 0,740 depois 37 3,04 2,10 DQO antes 144 29,91 11,32 -4,858 0,000 depois 38 49,45 24,09 Fósf_o antes 95 0,24 0,21 -2,394 0,023 depois 28 0,49 0,54 Fósf_t antes 144 0,39 0,38 -1,944 0,058 depois 38 0,60 0,65 Nitratos antes 143 0,27 0,23 -0,877 0,382 depois 38 0,31 0,22 Nit.Amon. antes 142 2,92 3,37 -1,001 0,322 depois 38 3,73 4,71 Sól. Totais antes 143 143,22 59,12 -0,211 0,833 depois 38 145,42 48,76 Temp. antes 136 21,63 4,99 0,287 0,775 depois 36 21,36 4,57 DBO antes 141 5,27 4,54 -1,419 0,163 depois 38 7,20 8,05 Cloretos antes 144 13,02 8,45 0,163 0,615 depois 38 13,84 10,67 Ponto = Cachoeirinha O coeficiente de correlação linear de Pearson (ρ) (1) foi calculado para determinar o grau de relação linear entre as substâncias analisadas. Devido ao grande número de variáveis envolvidas, optou-se por selecionar inicialmente as correlações mais altas e significativas (ρ≥0,7), com ocorrência em pelo menos um dos pontos de coleta e representá-las em gráficos de dispersão (Scatter-Plot):

- Fósforo-orto x Cloretos (ρ=0,705); DBO5 (ρ=0,698); DQO (ρ=0,699); Nitrogênio amoniacal (ρ=0,667; 0,895; 0,694); dureza (ρ=0,742) e alcalinidade (ρ=0,877).

- Alcalinidade x Dureza (ρ=0,757); Nitrogênio amoniacal (ρ=0,936); DBO5 (ρ=0,672) e Cloretos (ρ=0,856).

- Nitrogênio amoniacal x Dureza (ρ=0,755); Cloretos (ρ=0,847) e DBO5 (ρ=0,676). - Cloretos x Dureza (ρ=0,721). - Cor x Turbidez (ρ=0,684). - OD x Temperatura (ρ=-0,711; -0,771).

Cabe ressaltar que fósforo-total apresentou correlações altas (ρ≥0,7) com os mesmos parâmetros que o fósforo-orto e optou-se por representar apenas o Scatter-Plot da forma orto. Cachoeirinha, de modo geral, apresenta observações mais dispersas do que Alvorada e Gravataí, que, muitas vezes se concentram em torno de algum ponto. É possível ver-se menor dispersão nas observações de Cachoeirinha para os Gráficos 10.4; 10.6; 10.7; 10.8; 10.10; 10.11; 10.12 e 10.14 da Figura 10, onde as correlações mostram uma tendência linear. Em Alvorada e Gravataí, como os valores são menos sujeitos à variações, não é possível detectar correlação entre dois parâmetros (por exemplo gráficos 10.2 – DBO x Fósforo-orto; 10.6 – alcalinidade x fósforo-orto e 10.8 – alcalinidade x nitrogênio amoniacal). Isto pode ser observado também nos diagramas de caixas (box-plot), onde os parâmetros em Cachoeirinha têm maior variação. As dispersões que estão plotadas nos gráficos 10.2; 10.4; 10.6; 10.7; 10.8; 10.9; 10.11 e 10.13 da Figura 10, se apresentam concentradas em algum ponto. Embora haja uma dispersão nos 3 pontos é possível ver-se uma correlação linear inversa entre OD e temperatura. (Figura 10 – Gráf. 10.16)

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Figura 10 – Gráficos de Dispersão (Scatter-Plot)

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O modelo de análise de variância (1) foi usado para verificar a existência de diferenças entre as médias dos pontos de coleta, antes e depois da classificação do CONAMA. Como análise complementar usou-se as comparações múltiplas de médias de Tukey, pois este teste é mais rigoroso, isto é, quando indica diferença significativa, é porque realmente existe. Entretanto, ele não indica pequenas diferenças. Foi possível utilizar o modelo de análise de variância, pois as variáveis analisadas apresentam distribuição aproximadamente normal. A Análise de Variância com um Fator (ANOVA One_Way) (19) compara k níveis de um fator para verificar se as médias são iguais, utilizando apenas uma variável resposta. Neste caso o fator são os pontos de coleta e a variável resposta são os parâmetros, por isso foi necessário repetir a análise quatorze vezes. A partir do resultado desta análise pode-se saber se as médias são iguais em todos os pontos do rio. Se a partir deste teste for constatado que as médias são diferentes nos três pontos, é interessante saber quais grupos diferem entre si significativamente. Por exemplo, dos três pontos, um pode diferir dos demais que são estatisticamente iguais. Para isso, deve-se fazer as comparações múltiplas de médias. Se o p (sig) da ANOVA é menor que 0,05, rejeita-se a hipótese nula (Ho) de igualdade dos grupos; logo, pelo menos uma média difere das demais. Caso isso ocorra, deve-se fazer as comparações múltiplas. Entretanto, antes de fazer ANOVA deve-se testar se as variâncias dos grupos são iguais (homogeneidade de variâncias) para escolher o teste. Somente o OD, DBO5 e cloretos apresentam variâncias homogêneas, logo, para estas variáveis fez-se o teste de Tukey; nas demais variáveis a hipótese de homogeneidade de variâncias foi rejeitada, logo se fez o teste de Dunnett T3. Na tabela resumo da ANOVA na coluna Comparações Múltiplas mostra-se os grupos que foram formados a partir das comparações múltiplas. No caso da alcalinidade, dureza, DQO, sólidos totais. nitrogênio amoniacal, fósforo-orto e fósforo total a média de Cachoeirinha difere das demais e as médias de Alvorada e Gravataí não diferem significativamente entre si. As médias de cor, turbidez e temperatura não diferem significativamente nos três pontos. A média de nitratos em Gravataí não difere significativamente das médias de Cachoeirinha e Alvorada, mas as médias de Cachoeirinha e Alvorada diferem entre si. (Quadro 8) Este teste confirma o observado no caso 2 dos gráficos de linha.

Quadro 8 – ANOVA_One Way e Comparações Múltiplas de Médias Parâmetro ANOVA ponto

ANOVA Hom. Var Comparações Múltiplas

Cor 0,174 Dunnett T3 - Turbidez 0,409 Dunnett T3 - Alcalinidade 0,000 Dunnett T3 C - AG Dureza 0,000 Dunnett T3 C - AG OD 0,000 Tukey (=) C - AG DBO 0,000 Tukey (=) C - AG DQO 0,000 Dunnett T3 C - AG Sólidos Totais 0,000 Dunnett T3 C - AG Nitratos 0,025 Dunnett T3 AG - CG Nitrogênio Amoniacal 0,000 Dunnett T3 C - AG Fósforo-orto 0,000 Dunnett T3 C - AG Fósforo-total 0,000 Dunnett T3 C - AG Temperatura 0,803 Dunnett T3 - Cloretos 0,000 Tukey (=) C - AG

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No caso da análise descritiva para metais, o coeficiente de variação não pôde ser considerado, tendo em vista que várias médias têm o resultado zero (para o número de algarismos significativos considerados) o que inviabiliza o cálculo do coeficiente (Tabelas 5, 6, 7 e 8). Tabela 5 – Estatísticas Descritivas dos metais para toda amostra (jan 1989 à dez 2000)

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão

Mínimo Máximo

Cádmio (mcg/L de Cd) 556 0,0 0 0,2 0 2 Cobre (mg/L de Cu) 558 0,01 0,0 0,03 0,0 0,2 Chumbo (mg/L de Pb) 555 0,002 0,00 0,006 0,00 0,07 Cromo hexa (mg/L de Cr+6) 556 0,000 - 0,000 0,00 0,00 Cromo total (mg/L de Cr+6) 558 0,002 0,00 0,009 0,00 0,15 Estanho (mg/L de Sn) 509 0,00 0,0 0,03 0,0 0,3 Mercúrio (mcg/L de Hg) 547 0,02 0,0 0,11 0,0 1,0 Níquel (mg/L de Ni) 558 0,003 0,00 0,008 0,00 0,08 Zinco (mg/L de Zn) 558 0,04 0,0 0,10 0,0 1,5 Tabela 6 – Estatísticas Descritivas dos metais – Gravataí (jan de 1989 à dez de 2000)

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão

Mínimo Máximo

Cádmio (mcg/L de Cd) 186 0,0 0 0,2 0 2 Cobre (mg/L de Cu) 187 0,00 0,0 0,03 0,0 0,2 Chumbo (mg/L de Pb) 186 0,003 0,00 0,006 0,00 0,04 Cromo hexa (mg/L de Cr+6) 186 0,000 - 0,000 0,00 0,00 Cromo total (mg/L de Cr+6) 187 0,002 0,00 0,006 0,00 0,04 Estanho (mg/L de Sn) 171 0,00 0,0 0,02 0,0 0,2 Mercúrio (mcg/L de Hg) 184 0,02 0,0 0,10 0,0 1,0 Níquel (mg/L de Ni) 187 0,003 0,00 0,007 0,00 0,06 Zinco (mg/L de Zn) 187 0,04 0,0 0,07 0,0 0,5 Tabela 7 – Estatísticas Descritivas dos metais – Alvorada (jan de 1989 à dez de 2000)

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão

Mínimo Máximo

Cádmio (mcg/L de Cd) 189 0,0 0 0,1 0 1 Cobre (mg/L de Cu) 189 0,00 0,0 0,02 0,0 0,2 Chumbo (mg/L de Pb) 188 0,002 0,00 0,005 0,00 0,02 Cromo hexa (mg/L de Cr+6) 188 0,000 - 0,000 0,00 0,00 Cromo total (mg/L de Cr+6) 189 0,003 0,00 0,014 0,00 0,15 Estanho (mg/L de Sn) 172 0,01 0,0 0,02 0,0 0,2 Mercúrio (mcg/L de Hg) 186 0,01 0,0 0,08 0,0 0,5 Níquel (mg/L de Ni) 189 0,003 0,00 0,010 0,00 0,08 Zinco (mg/L de Zn) 189 0,05 0,0 0,09 0,0 0,7 Tabela 8 – Estatísticas Descritivas dos metais – Cachoeirinha (jan de 1989 à dez de 2000)

Parâmetro N Média Mediana Desvio Padrão

Mínimo Máximo

Cádmio (mcg/L de Cd) 181 0,0 0 0,1 0 1 Cobre (mg/L de Cu) 182 0,01 0,0 0,03 0,0 0,2 Chumbo (mg/L de Pb) 181 0,003 0,00 0,008 0,00 0,07 Cromo hexa (mg/L de Cr+6) 182 0,000 - 0,000 0,00 0,00 Cromo total (mg/L de Cr+6) 182 0,003 0,00 0,006 0,00 0,04 Estanho (mg/L de Sn) 166 0,00 0,0 0,03 0,0 0,3 Mercúrio (mcg/L de Hg) 177 0,03 0,0 0,13 0,0 1,0 Níquel (mg/L de Ni) 182 0,003 0,00 0,008 0,00 0,08 Zinco (mg/L de Zn) 182 0,05 0,0 0,13 0,0 1,5

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A Tabela 9 mostra o número de ocorrências de resultados de metais com valores superiores àqueles preconizados pela classe 2 do CONAMA. Tabela 9 – Número de ocorrências de metais acima da Classe 2 do CONAMA

Gravataí Alvorada Cachoeirinha

Classe 2 Máximo Ocorrência

> classe 2 Máximo Ocorrência

> classe 2 Máximo Ocorrência

> classe 2 Cádmio 0,01 mg/L 2,00 1,00 1,00 Cobre 0,5 mg/L 0,20 0,20 0,20 Chumbo 0,05 mg/L 0,04 0,02 0,07 2/181 Cromo hexa 0,05 mg/L 0,00 0,00 0,00 Cromo total 0,55 mg/L 0,04 0,15 0,04 Estanho 2 mg/L 0,20 0,20 0,30 Mercúrio 2 mcg/L 1,00 0,50 1,00 Níquel 0,025 mg/L 0,06 4/187 0,08 4/189 0,08 3/182 Zinco 5 mg/L 0,50 0,70 1,50 A partir de 1998 as análises de coliformes fecais foram alteradas do ponto de vista de metodologia e passaram a ser expressas como E.coli. Para fins de análise estatística, considerou-se que coliformes fecais e E.coli são equivalentes, o que de fato não prejudica as conclusões, pois o maior percentual de coliformes fecais é E.coli. As estatísticas descritivas dos resultados de coliformes totais (Tabelas 10, 11 e 12), mostram que o valor máximo de toda a amostra veio do valor de máximo de Cachoeirinha. Já o valor de mínimo é o valor do ponto de captação de Gravataí. Em se tratando de coliformes totais, o rio passa a ter uma condição de piora de qualidade à jusante da captação de Alvorada. O coeficiente de variação, desvio padrão e média não foram calculados, tendo em vista a ocorrência de resultados em que a diluição da amostra não permitiu a quantificação exata do parâmetro. Quando se olha o trecho considerado, vê-se que os resultados de E. coli são altos em todo ele apresentando elevação à medida que aproxima da foz.

Tabela 10 – Estatísticas Descritivas Bacteriológico – Gravataí (jan de 1989 à dez de 2000) N Mediana Mínimo Máximo

Coli total 207 24200 220 1600000 E. Coli 206 1700 63 90000

Tabela 11 – Estatísticas Descritivas Bacteriológico – Alvorada (jan de 1989 à dez de 2000)

N Mediana Mínimo Máximo Coli total 211 24000 230 > 1600000 E. Coli 210 1300 100 > 242000

Tabela 12 – Estatísticas Descritivas Bacteriológico – Cachoeirinha (jan de 1989 à dez de 2000)

N Mediana Mínimo Máximo Coli total 200 172800 1300 4611000 E. Coli 198 30000 30 2400000

Nos diagramas de caixas (box-plot) das análises bacteriológicas, considerou-se a comparação de variabilidade antes e depois da classificação do CONAMA em cada ponto. Nas análises de coliformes totais, Cachoeirinha apresenta maior variabilidade e valores mais extremos; no período anterior e posterior à classificação houve um salto nas concentrações (500%) e os valores discrepantes foram absorvidos pelo novo intervalo, enquanto em Alvorada e Gravataí, diminuiu a variabilidade dos resultados, conservando-se no mesmo patamar (Figura 12). Nas análises de E. coli, Cachoeirinha apresenta um número maior de resultados discrepantes e extremos antes do CONAMA; depois da classificação, mostra um salto nas concentrações (100%), alargamento do intervalo de resultados, sendo a maioria no quartil superior e poucos resultados discrepantes. Alvorada e Gravataí mostram o mesmo comportamento das análises de coliformes totais. (Figura 13)

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Figura 11 – Diagrama de Caixas (Box Plot) – Coli Total

Figura 12 – Diagrama de Caixas (Box Plot) – E. Coli

Para os coliformes totais, na análise antes e depois, observam-se picos em maio, agosto e novembro no período de 1998 – 2000 (Gráfico 13.1 da Figura 13), possivelmente causados pelos picos de Cachoeirinha (Gráfico 13.2). O comportamento da E.coli é semelhante e nos dois casos pode-se observar a concentração do parâmetro no período de estiagem. Figura 13 – Gráficos de linha com medianas mensais para análise bacteriológica – Coliformes totais

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Figura 14 – Gráficos de linha com medianas mensais para análise bacteriológica – E. coli

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Para analisar os dados bacteriológicos, optou-se pelo uso de teste não paramétrico, uma vez que os mesmos não apresentam distribuição normal e não foi encontrada nenhuma transformação que normalizasse os dados. Utilizou-se o teste de Mediana (5), para verificar se houve diferença significativa nas medianas dos coliformes totais e E. coli antes e após a classificação do CONAMA. Baseado neste teste pode-se afirmar, ao nível de significância de 5%, que não existe diferença significativa na mediana de coliformes totais antes e depois da classificação, considerando toda a amostra (χ2=0,011; p= 0,918) nem para E.coli (χ2= 3,092; p=0,079). Analisando separadamente os pontos de coleta, pode-se afirmar que em Cachoeirinha (χ2= 5,604; p= 0,018) e em Gravataí (χ2=8,124; p= 0,004) há diferença significativa na mediana de coliformes totais, antes e depois da classificação. Em Alvorada não há diferença entre as medianas (χ2= 0,028; p=0,868). Já para E.coli ocorre o inverso: em Alvorada há diferença significativa antes e depois (χ2=13,935; p=0,000) e em Cachoeirinha (χ2= 1,702; p=0,192) e Gravataí (χ2= 2,769; p=0,096) não existe diferença. Considerando toda amostra pode-se dizer que há diferença significativa para coliformes totais (χ2= 134,44; p=0,000) e E.coli (χ2= 202,17; p=0,000) entre os três pontos. Avaliando as medianas de coliformes totais antes (χ2= 88,874; p=0,000) e depois (χ2= 58,519; p=0,000) verifica-se que há diferença significativa. O mesmo se observa para E.coli antes (χ2= 160,663; p=0,000) e depois (χ2= 52,635; p=0,000). DISCUSSÃO Dos resultados gráficos e estatísticos apresentados pode-se, ainda, estabelecer alguns comentários adicionais sobre os dados físico-químicos e bacteriológicos, além de algumas considerações sobre o crescimento populacional, o desenvolvimento do parque industrial e agropecuário. A medida do oxigênio dissolvido (18) proporciona informações sobre as reações biológicas e bioquímicas que ocorrem na água, mede um dos mais importantes fatores que afetam a vida aquática e indica, também, a capacidade do corpo hídrico de promover a auto depuração da matéria orgânica despejada na água. Entre as causas mais significativas para a queda do OD, pode-se citar:

- Elevação da temperatura; - Descarga de matéria orgânica (cloacal ou industrial); - Lixo.

Segundo LEITE (18), o OD, no período de 1992-1994, atingiu médias que variaram de 4,0 mg/L (foz) a 9,0 mg/L no Passo dos Negros a 37 km da foz. Em Cachoeirinha os valores variaram entre 5 e 6 mg/L, nos períodos de estiagem de 92/93 e 93/94, respectivamente. No período estudado (1989-2000), o OD apresentou queda importante em Alvorada e Gravataí, com medianas de 4,4 e 4,5 mg/L, respectivamente. Em Cachoeirinha, a mediana de OD cai ainda mais (2,6 mg/L), aproximando-se da classe 4 do CONAMA (> 2,0 mg/L). A temperatura da água se mantém num patamar entre 1989 e 1990 e em 1991 se eleva. A partir daí, se mantém em torno de 22°C (Graf.8.12). Cabe lembrar que, nesta temperatura, o OD, ao nível do mar deveria estar em torno de 8,7 mg/L. Isto demonstra a situação de grande impacto a que está submetido o rio. Em 180 medidas de OD, 121 estão acima da classe 3 (67%) e 68 medidas estão acima da classe 4 do CONAMA (38%). Nos primeiros anos do estudo (1989-1994), o OD apresentava queda na época de estiagem, mas a partir de 1995 há piora de tal ordem que não é possível associar sua queda a uma determinada época do ano. Observando-se o crescimento do DQO (Fig.9-Graf.9.6) associado aos resultados de metais (Tabelas 5 e 9), é possível inferir-se que pode haver contribuição das indústrias e da agricultura no impacto ao rio, mas apenas do ponto de vista de matéria orgânica, pois os resultados de metais estão em níveis sempre baixos, com resultados escassos acima da classe 2 do CONAMA. Os parâmetros que apresentam correlação em maior número com os demais parâmetros considerados são fósforo e nitrogênio amoniacal. O nitrogênio amoniacal, em elevação no período, tem concentrações da ordem de 15 vezes mais altas em Cachoeirinha, onde também apresenta grande variabilidade de resultados, o que demonstra a sensibilidade do rio neste ponto. Este nutriente tem origem em esgotos domésticos e industriais, excrementos de animais e em fertilizantes. (22) O fósforo, por sua vez, tem o mesmo tipo de origem do nitrogênio, acrescidos os detergentes e tem valores acima da classe 2, em todo o período, nos três pontos, especialmente elevados em Cachoeirinha. Este ambiente, aliado à baixa declividade do rio no trecho inferior, é propício à ocorrência dos fenômenos de eutrofização e de florações de organismos planctônicos.

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Sólidos totais e sulfatos apresentam concentrações em elevação durante todo o período. A presença de sólidos totais em um recurso hídrico (18) pode ser devido a processos naturais tais como decomposição de vegetação, por influência antrópica, por erosão, atividades agrícola, esgotos domésticos ou industriais e lixo. A bacia do Rio Gravataí sofre impactos de todos os tipo relacionados acima, agravados por períodos de estiagem, irrigação e cheias. Dentre os resultados de bacteriologia, a E. coli mostra concentrações muito elevadas ao longo de todo o trecho, no período de 1989-2000 e, novamente em Cachoeirinha os valores dão um salto de ordem de grandeza. Em zona urbana, a presença de coliformes fecais é indicativo de lançamento de esgotos e, também, da possibilidade da presença de outros microrganismos patogênicos de veiculação hídrica. Em zona rural pode indicar uma contaminação causada por atividades pecuárias, principalmente suinocultura e avicultura (18). Cor e turbidez mostram elevação no período, associado ao fenômeno da sazonalidade. Esta elevação também pode ser atribuída à erosão, lixiviação de lavouras e acúmulo de lixo, além de despejos sanitários e industriais. Segundo DNOS (7) em 2010 cerca de 84% da população da bacia (1,6 milhões de habitantes) teria seus esgotos lançados ao longo dos últimos 20 km do curso do rio, que não suportaria tal carga sem transformar-se em um canal de esgotos altamente poluído. Ainda conforme a mesma fonte (7), em 2010 a carga poluidora diária por esgoto sanitário seria 100.800 kg DBO5/dia, considerando uma população de 1.862.000 habitantes na bacia. Entre 1970 e 2000 a população dos municípios da bacia já apresentou um crescimento de 91,7% (IBGE-FEE). De acordo com o DNOS (7), em 1980, a população da bacia, 732.000 habitantes, colaborou com 39.700 kg DBO5/dia usando a taxa de 54g DBO5/dia.hab. Considerando a população da bacia em 2000, 1.250.791 habitantes, tinha-se a carga poluidora por esgoto sanitário de 67.543 kg DBO5/dia: um aumento diário de 70%, apenas quanto a esgoto sanitário. Em 2000, a população urbana da bacia já alcançava valores de 1.184694 habitantes (3) (25) e o percentual de tratamento de esgotos, de 1975 a 2000, caiu de 32% (2) para 19%. Portanto, o atendimento ao tratamento de esgotos sanitários não tem conseguido manter seus percentuais de atendimento. Relacionando-se a população urbana e a área da bacia, em 1980 (7) tinha-se 283 hab/km2 e em 2000, 589 hab/km2, o que significa um aumento de 108% em vinte anos, enquanto o percentual de tratamento de esgotos caiu em 72% no período de 25 anos ( 1975-2000 ). No uso das águas para irrigação, o grande aumento das áreas cultivadas de arroz e portanto aumento da demanda hídrica para esta cultura, impacta o manancial do ponto de vista de quantidade e de qualidade. A cultura do arroz foi utilizada para avaliar o crescimento das áreas cultivadas, por ser a mais significativa da bacia, em números e quanto ao impacto ambiental. A área total colhida nos municípios de Gravataí, Alvorada, Cachoeirinha, Porto Alegre, Canoas e Glorinha (2.344 ha) em 1980, foi ampliada em 55% no ano de 2000 (3.635 ha), enquanto que, nos municípios de Santo Antônio da Patrulha e Viamão houve crescimento de 103% (de 14.768 ha em 1980 para 30.025 ha em 2000). A demanda hídrica para esta cultura em 1970 (7) era de 49.265.200 m3/ano, para 3.596 hectares, para um consumo de 1,5 L/s/ha (7) com um período de 106 dias de irrigação (cultura de ciclo curto) e volume da ordem de 13.700 m3/ha. Seguindo os mesmos critérios de consumo, em 1980, para os municípios de Gravataí, Alvorada, Cachoeirinha, Porto Alegre, Canoas e Glorinha, onde tinha-se 2.344 ha de área colhida (16), a demanda hídrica foi de 32.112.800 m3. Esta demanda cresce para 49.799.500 m3 em 2000. Nos municípios de Santo Antônio da Patrulha, Viamão e Glorinha esta demanda cresce no mesmo período, de 202.321.600 m3 para 411.342.500 m3. Na pecuária foram considerados os rebanhos bovino, suíno e efetivo de galinhas. O rebanho bovino, no período de 1980 a 2000, teve um decréscimo de 36% mostrando curva em queda ao longo do período na bacia. Os municípios que apresentam maior rebanho são Viamão, Santo Antônio e Glorinha. O rebanho suíno mostra um pico em 1990 em relação a 1980, mas volta a cair aos níveis de 1980 em 2000. Os municípios mais representativos na criação de suínos são Viamão, Porto Alegre e Gravataí. O rebanho de Porto Alegre está concentrado na área do município que não pertence à bacia do rio Gravataí. Quanto ao efetivo de galinhas observa-se que, no período de 1980 a 2000, houve um crescimento de 345%. Neste percentual também estão excluídos números de Porto Alegre, tendo em vista que o efetivo deste município está fora da bacia e o município mais significativo é o de Viamão (Quadro-9) (IBGE-FEE).

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Quadro 9 - Evolução da Pecuária nos municípios da bacia do Rio Gravataí Efetivo do rebanho bovino Efetivo de galinhas Efetivo do rebanho suíno

Município 1980 1990 2000 1980 1990 2000 1980 1990 2000 Gravataí 45.600 16.250 14.759 240.000 125.000 31.150 12.903 5.690 7.696 Alvorada 1.775 1.780 1.980 11.356 464 415 240 797 528 Cachoeirinha

1.400 370 756 35.000 9.000 783 250 134 193

Glorinha * 39.270 21.900 * 38.000 7.830 * 4.095 865 S.Antônio 95.364 84.250 52.835 164.635 113.250 36.500 19.300 22.840 3.120 Viamão 84.150 53.854 65.500 255.840 1.090.548 3.404.949 2.050 34.905 25.104 P.Alegre 12.350 7.700 5.068 1.658.860 1.146.075 118.375 2.850 10.300 7.830 Canoas 16.000 9.630 1.883 76.000 31.000 834 3.930 2.252 653 Total 256.639 213.104 163.881 2.441.691 2.553.337 3.600.836 41.523 81.013 45.989 * Em 1980 Glorinha era distrito de Gravataí Fonte: IBGE - FEE No tocante à área industrial, infelizmente não se obteve dados suficientes para realizar uma avaliação consistente de seu crescimento. Segundo levantamento da FEPAM (1991), as indústrias da bacia do Rio Gravataí geram uma carga orgânica bruta de aproximadamente 4.300 ton DBO5/ano, mas com o tratamento implantado nas indústrias, a carga remanescente lançada é de 1.382 ton DBO5/ano. A indústria também pode impactar o manancial do ponto de vista de quantidade. Em 1980 (7), não havia problemas de quantidade na bacia, mas em 1994 (6) este quadro já apresentava mudanças significativas com reflexos na área de abastecimento de água . O Quadro 10 mostra a situação atual da bacia quanto as principais indústrias. Quadro 10 - Situação industrial nos municípios da bacia do Rio Gravataí

Município Total de unidades locais

Indústria Extrativa

Indústria de Transformação

Pessoal Ocupado

Gravataí 981 31 950 12448 Viamão 504 22 482 2311 Santo Antônio 286 43 243 2302 Glorinha 28 6 22 86 Alvorada 548 2 546 1937 Cachoeirinha 833 2 831 8363 Porto Alegre 6399 (30% = 1920*) 51 6348 50942 (30% =15283*) Canoas 1251 (20% = 250*) 7 1244 1544 (20% = 309*) Total 5350 164 10.666 43039 * Na bacia Dados do IBGE-2000 CONCLUSÃO A bacia do Rio Gravataí está entre as de maior população total, produção agrícola e industrial do RS. A análise estatística dos dados físico-químicos e bacteriológicos nas três captações do Rio Gravataí ao longo do doze anos (1989-2000) aqui enfocados mostram a clara tendência à elevação das concentrações dos parâmetros analisados, à exceção dos dados do oxigênio dissolvido que apresentam queda. Este quadro denota a contínua piora da qualidade do manancial, especialmente no trecho à jusante da captação de Alvorada. O rio apresenta, claramente, problemas de vazões máximas (cheias) e mínimas (estiagens, irrigação) o que gera conseqüências de impacto sobre o manancial. A qualidade do rio, no trecho sob estudo, não atende à classe 2 do CONAMA nem antes nem após a classificação. Esta classificação, oficial a partir de 1998, abria a expectativa de melhoria da qualidade do rio no sentido de buscar enquadrar os parâmetros que estivessem fora da classe. Esta expectativa permanece, mas ainda não mostra fôlego suficiente para vencer o crescimento populacional, industrial e agropecuário da bacia. Este crescimento também implica no equacionamento do problema da geração de lixo. Embora a coleta do lixo na bacia tenha um atendimento de cerca de 95% (IBGE), a localização dos lixões, próximas ao Rio Gravataí ou arroios afluentes do mesmo, favorece que o lixo acabe no rio tendo em vista a tendência de alagamentos na região. Além disso, as populações ribeirinhas não atendidas pela coleta do lixo, usam o rio para livrar-se dos resíduos.

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As ações para reverter esta situação de agonia do manancial, envolvem medidas para regularizar a vazão do rio, para diluir despejos e atender a demanda para irrigação, tratar os esgotos sanitários e industriais, evitar situações de concentração de nutrientes e de cheias, que carregam detritos e nutrientes para dentro do manancial. Apesar de não ser objetivo deste trabalho apresentar soluções mas subsídios, parece estar evidente que se requer a tomada de medidas mais agressivas para o controle da poluição, conscientização dos usuários da necessidade de preservar este importante recurso hídrico e participação de toda comunidade, usuários e poder público, nas ações para recuperação e melhoria do manancial. A gestão de um recurso hídrico, além da integração dos mais variados setores da comunidade, requer políticas de saneamento e recursos que sustentem ações corretivas e fundamentalmente preventivas, para evitar custos futuros elevados, de ordem financeira e ambiental. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 1. BARBETTA, P. A Estatística Aplicada às Ciências Sociais. Ed. da UFSC – Universidade Federal de Santa

Catarina, 2ª edição. 1998. 2. CANTERGI, A.; CASTIEL, V. et alli Ensaio com Dados Estatísticos para Identificação da Poluição

Hídrica. IX CONGRESSO BRASILEIRO DE ENGENHARIA SANITÁRIA. Belo Horizonte MG. 1977. 3. COMITÊ DE GERENCIAMENTO DA BACIA DO RIO GRAVATAÍ. Avaliação da Qualidade das

Águas do Rio Gravataí 1986 a 1989. Porto Alegre RS. 1996. 4. CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE. Resolução CONAMA 020/86 de 18 de junho de

1986. Ministério do Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente. Publicada no Diário Oficial da União em 30/07/86.

5. DANIEL, W.W. Applied Nonparametric Statistics Houghton Miffen Company. 1978. 6. DE CÓ, V.; CALDART, E.; BRANDELLI, A. Diagnóstico Preliminar dos Mananciais Superficiais nos

Locais de Captação para o Abastecimento Público – Relatório nº 1. CORSAN. Porto Alegre RS.1994. 7. DEPARTAMENTO NACIONAL DE OBRAS DE SANEAMENTO – DNOS Planejamento Integrado dos

Recursos Hídricos da Bacia do Rio Gravataí – volume 2. Porto Alegre RS. 1985. 8. FUNDAÇÃO DE ECONOMIA E ESTATÍSTICA SIEGFRIED EMANUEL HEUSER. Anuário

Estatístico do RS. Aspectos Geopolíticos, Administrativos e Demográficos - volume 5.8 – tomo 2. Porto Alegre RS. 1997.

9. FUNDAÇÃO DE ECONOMIA E ESTATÍSTICA SIEGFRIED EMANUEL HEUSER. Estimativa da População Urbana, Rural e Total, por município (dividido em 333 municípios) no RS. Porto Alegre RS. 1989-1990.

10. FUNDAÇÃO DE ECONOMIA E ESTATÍSTICA SIEGFRIED EMANUEL HEUSER. Resumo Estatístico Municipal – RS. Município: Alvorada. Centro de Métodos Quantitativos. Porto Alegre RS.

11. FUNDAÇÃO DE ECONOMIA E ESTATÍSTICA SIEGFRIED EMANUEL HEUSER. Resumo Estatístico Municipal – RS. Município: Cachoeirinha. Centro de Métodos Quantitativos, Porto Alegre RS.

12. FUNDAÇÃO DE ECONOMIA E ESTATÍSTICA SIEGFRIED EMANUEL HEUSER. Resumo Estatístico Municipal – RS. Município: Gravataí. Centro de Métodos Quantitativos. Porto Alegre RS.

13. GUIDELINES FOR DRINKING-WATER QUALITY. Vol. 2 Health Criteria and Other Supporting Information. World Health Organization. Geneva. 1984.

14. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Anuário Estatístico do Brasil. Rio de Janeiro RJ. 1990.

15. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Censo Demográfico Dados Distritais – IX Recenseamento Geral do Brasil – volume 1 tomo 3 nº 20. Rio de Janeiro RS. 1982.

16. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Produção Agrícola Municipal - Culturas Temporárias e Permanentes volume 12 tomo 3. Rio de Janeiro RJ. 1985.

17. INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Produção Pecuária Municipal volume 8 tomo 4. Rio de Janeiro RJ. 1980.

18. LEITE, E. H.; et alli Qualidade das Águas do Rio Gravataí – Período 1992-1994. FEPAM Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Roessler. Porto Alegre RS. 1996.

19. MONTGOMERY, D.C. Design and Analysis of Experiments John Wiley & Sons, Inc. 5th edition. 2001. 20. PRÓ-GUAÍBA Rede de Monitoramento Ambiental. Monitoramento das Águas Superficiais Rio Gravataí.

Porto Alegre RS. 1997. 21. SECRETARIA DA SAÚDE E MEIO AMBIENTE – SSMA/RS. Portaria 02/98

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VI Simpósio Ítalo Brasileiro de Engenharia Sanitária e Ambiental

22. SPERLING, M. Introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos volume 1. Universidade Federal de Minas Gerais. Belo Horizonte MG. 1995.

23. FEE – FUNDAÇÃO DE ECONOMIA E ESTATÍSTICA SIEGFRIED EMANUEL HEUSER. Biblioteca virtual. Disponível em: http://www.fee.tche.br. Acesso em: 24/05/2002.

24. FEPAM – FUNDAÇÃO ESTADUAL DE PROTEÇÃO AMBIENTAL HENRIQUE ROESSLER. Biblioteca virtual. Disponível em: http://www.fepam.rs.gov.br. Acesso em: 24/05/2002.

25. IBGE – INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Censo de 2000. Disponível em: http://www.ibge.net. Acesso em: maio e junho de 2002.

26. SEMA – SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE. Biblioteca virtual. Disponível em: http://www.sema.rs.gov.br. Acesso em: 24/05/2002.

27. VIA PREFEITURA. Informações sobre os municípios do RS. Disponível em: http://www.viaprefeitura.rs.gov.br. Acesso em: 24/05/2002.

28. PREFEITURA DE ALVORADA. Informações sobre o município. Disponível em: http://www.alvorada.rs.gov.br. Acesso em: 24/05/2002.

29. PREFEITURA DE CACHOEIRINHA. Informações sobre o município. Disponível em: http://www.cachoeirinha.rs.gov.br. Acesso em: 24/05/2002.

30. PREFEITURA DE VIAMÃO. Informações sobre o município. Disponível em: http://www.rsviamão.com.br. Acesso em: 24/05/2002.

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