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3- ÁREA DE ESTUDO 3.1- Localização
A área de estudo abrange o litoral da cidade de Fortaleza que tem
aproximadamente 25 Km de extensão e localiza-se entre os rios Cocó e Ceará, onde
o litoral apresenta uma linha de costa não linear formada por enseadas e
desembocaduras. Nesta região foram distribuídos três pontos amostrais, conforme
mostrado na Figura 1.
O município possui uma população de 2.008.203 habitantes e uma superfície
de 336 Km² (IBGE, 2000). No litoral de Fortaleza são observadas duas zonas
marcantes. A primeira estende-se do rio Ceará até o espigão da praia do Titanzinho
(Setor Oeste-Centro), onde a ocupação urbana é de grande intensidade. Nessa
zona, a vegetação e as formas de paisagens nativas foram degradadas pela
influência antrópica. Apresentam ainda como característica da paisagem algumas
dunas isoladas que são submetidas à extração de areia para uso na construção civil.
Nesta região, é reduzida a rede de saneamento, sendo observado a olho nu a
presença de dejetos nos aqüíferos, fato que evidencia a poluição do lençol freático.
A segunda zona (Setor Leste) estende-se desde o espigão da praia do Titanzinho
até a foz do rio Cocó. Essa área apresenta-se degradada devido à intensa
urbanização (SEMACE, 1992) e a poluição das drenagens locais.
Em Fortaleza, a principal fonte de contaminação das praias origina-se dos
sistemas de drenagem pluvial ao longo do litoral da região metropolitana. Onde
esses sistemas drenam runoff urbano, esgoto doméstico e industrial. Também
contribuem para a poluição das praias os riachos Maceió, Pajeú e Jacarecanga e em
menor proporção os rios Ceará e Cocó (SEMACE, 1992).
A Tabela 3 caracteriza o percentual dos domicílios, por bairros, servidos por
água, saneamento básico e coleta de lixo na área deste estudo. Em cada um dos
sistemas de drenagem foi incluída uma área de amostragem. As galerias (Figura 2)
amostradas foram: Leste-Oeste (0550712-9589516), Náutico (555940-9588276) e
Riacho Maceió (557310-9588564), que pertencem à bacia da Vertente Marítima
(Consórcio Concremat, 1993).
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Figura 2: Galerias amostradas: Ponto 1- Leste-Oeste (A), Ponto 2- Náutico (B) e Ponto 3- Riacho Maceió (C).
A
B
C
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3.2- Características Abióticas
A cidade de Fortaleza está localizada na costa do Estado do Ceará, com 576
km de extensão, possui principalmente longas faixas de praias arenosas,
interrompidas apenas por pequenos rios e afloramentos rochosos que determinam
mudanças na orientação da costa (Maia et al., 1998).
A Região Metropolitana de Fortaleza (RMF) insere-se, no contexto
Geológico/Geotectônico, na faixa de dobramentos Jaguaribeana, sendo que os
terrenos gnássicos-migmatitos ocupam grande parte da mesma e podem receber
diferentes denominações litoestratigráfica na literatura. As coberturas sedimentares
Cenozóicas, representadas pela Formação Barreiras, Coberturas Colúvio-Eluviais,
Dunas fixas, Dunas móveis, Depósitos Flúvios-Aluvionares e de Mangues (DNPM,
1998).
O regime pluvial é sazonal e definido como do tipo tropical, com período
chuvoso de Janeiro á Julho, onde as chuvas se concentram e o seco de Agosto a
Dezembro, quando virtualmente as precipitações alcançam valores mínimos (Maia et
al., 2001). As precipitações anuais médias na região litorânea se encontram na faixa
de 1400-1600 mm. Na região há predominância dos ventos alísios, produto da zona
de convergência intertropical na direção E-W, com velocidade média anual de 3,6
m.s-1, atingindo o máximo em setembro (7,2 m.s-1) e diminuindo gradativamente até
o mês de março (Consórcio Concremat, 1993).
A região é caracterizada por mesomarés do tipo semi-diurna com amplitude
desigual (preamar 1,7 m e quadratura 3,0 m ), apresentando período de 12,4 horas e
nível médio de 1.55 m. As marés têm um máximo de 3,2 m com média de 2,8 m,
sendo os maiores valores observados de 3,87 m e os menores de -0,2 m (Maia et al,
2002).
A Bacia Região Metropolitana de Fortaleza subdivide-se em quatro bacias
hidrográficas: o Sistema Ceará-Maranguapinho, Vertente Marítima e nas águas
oceânicas do litoral de Fortaleza, rio Cocó e rio Pacoti. Este sistema de drenagem
possui ainda inúmeras lagoas, riachos e açudes que são importantes no equilíbrio
hidráulico, manutenção do macro-clima e valorização da paisagem (Consórcio
Concremat, 1993).
O canal principal dos rios apresenta um aspecto meandriforme, com a região
da desembocadura controlada por migração de dunas. Os sedimentos de fundo são
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formados por areia quatzosa, com tamanho variável entre areias finas nas regiões
mais internas e mais grosseiras com elevada quantidade de conchas nas regiões de
desembocadura, que comprova o aporte de material marinho para dentro do
estuário. Durante o período de maior pluviosidade, quando aumenta a capacidade
de transporte, pode-se observar a erosão das margens e o transporte da vegetação
(Maia, 2002).
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6- CONCLUSÕES
A contaminação nas águas das galerias pluviais drenadas para a orla de
Fortaleza, avaliadas neste estudo, é constante e intensa para os coliformes
termotolerantes, E. coli e fosfato. Onde os teores estão em geral acima dos valores
máximos preconizados pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA).
A galeria do Náutico é a que apresenta menor contaminação entre os três
sistemas de drenagem amostrados. Entretanto, esta galeria se diferencia das
demais em relação aos parâmetros salinidade, pH, fostafo, coliformes
temotolerantes, E. coli e cobre. Sendo importante salientar que, os NMPs de
coliformes termotolerantes e E. coli estão sempre acima dos 1.000 CT/100mL ou
800 E. coli/100mL após as cinco semanas consecutivas de coletas.
A relação inversa entre salinidade e pH com teores de fosfato, coliformes
termotolerantes e E. coli confirmam que a contaminação das praias por esgotamento
urbano é depurada pela lixiviação promovida pelas águas marinhas e,
provavelmente, seja a razão da menor contaminação apresentada pela galeria do
Náutico.
As correlações de coliformes termotolerantes e E. coli entre água e sedimento
não se mantêm quando o número de amostras é pequeno ou inexistente, mostrando
que monitorar sedimento para este tipo de contaminante pode gerar resultados
falso-negativo, o que gera risco à população usuária dessas praias e caracterizaria a
imprescindível medida desses parâmetros em água.
As concentrações dos metais-traço (Cu, Pb e Hg) apresentaram teores abaixo
dos preconizados pela Resolução 357/05 do CONAMA, não havendo correlação
entre os compartimentos água e sedimento, para esses metais, durante as
campanhas de amostragens em todo o período de estudo.
Os teores de fosfato na água apresentaram variação inversa com os
parâmetros salinidade e pH, mostrando que as águas marinhas também diluem esta
contaminação. Os teores de fósforo nas três galerias, em geral, estavam acima dos
valores estabelecidos (0,124 mg.L-1) pelo CONAMA e mostraram correlação
estatisticamente significativa com os NMPs de coliformes termotolerantes.
O fosfato é o único parâmetro abiótico que pode facilitar o monitoramento da
balneabilidade na orla de Fortaleza, embora não se deva considerar para isto o
limite de fosfato do CONAMA, uma vez que, mesmo quando este limite não é
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
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excedido, pode haver contaminação por coliformes acima do limite recomendável
para área própria ao banho. Assim sempre, deverá ser utilizada a equação obtida
neste trabalho para prever a possível contaminação por coliformes termotolerantes
e, no caso dela estar acima do recomendável, iniciar o monitoramento completo da
balneabilidade imediatamente.
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1- INTRODUÇÃO
1.1- Região Metropolitana de Fortaleza (RMF)
Na década de 70, Fortaleza presenciou mudanças na sua orla marítima como
a construção de hotéis, pousadas, restaurantes, estações balneárias, barracas,
loteamentos etc. Estas foram algumas das intervenções privadas com o respaldo de
políticas públicas que determinaram a verticalização da zona leste de Fortaleza. Uma
das conseqüências dessa expansão, iniciada com a obra do Porto do Mucuripe e dos
espigões, foram um notório recuo na linha de costa na área da praia de Iracema e na
costa oeste do município de Fortaleza (Vasconcelos & Albuquerque, 2003).
Após a implementação desta política de expansão, a população de Fortaleza
dobrou de 1970 a 1991, e atualmente já ultrapassa dois milhões de habitantes.
Apesar deste crescimento populacional, a infra-estrutura da cidade nos seus
serviços básicos não acompanhou o desenvolvimento (Tabela 1) (IBGE, 2000).
TABELA 1 - Porcentagem dos domicílios servidos por água, saneamento básico e coleta de lixo em Fortaleza (adaptado do IBGE, 2000).
Nº DOMICÍLIOS DOMICÍLIOS (%)
Domicílios particulares permanentes
526.079 100,0
Domicílio com abastecimento de água por rede geral
458.819 87,2
Domicílio com abastecimento de água por poços
48.984 9,3
Domicílio com abastecimento de água por outra forma
18.276 3,5
Domicílio com esgotamento sanitário em rede geral de esgoto
ou pluvial
233.586 44,4
Domicílio sem esgotamento sanitário (banheiro ou sanitário)
17.000 3,2
Domicílio com coleta do lixo 500.837 95,2
A ocupação do litoral de Fortaleza apresenta grandes contrastes, tanto no
comportamento da população como nas atividades produtivas. A ocupação é
desordenada e se divide em área para a população de baixa renda e outras para a
população de alta renda (SEMACE, 1992).
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4
Além do crescimento populacional, houve o desenvolvimento de atividades
industriais e portuárias na RMF. Segundo dados da FIEC (2004), o município de
Fortaleza ocupa o primeiro lugar em quantidade de indústrias em todo o Estado do
Ceará. Estas indústrias drenam seus efluentes para o sistema de esgoto da cidade
que deságua na costa através do emissário submarino de Fortaleza.
O emissário submarino de Fortaleza (ESF), após tratamento primário dos
resíduos, destina quase 99% do esgoto doméstico coletado na RMF, tendo uma
vazão máxima de 4,2 m-3.s-1 e média de 1,4 m3.s-1 (Consórcio Concremat, 1993). O
lançamento de volumes consideráveis de esgoto doméstico e efluente industrial, sem
tratamento, nos oceanos e estuários, tem causado a contaminação das águas
marinhas e animais aquáticos com microrganismos patogênicos e compostos
tóxicos, pondo em risco a saúde pública (Sanchez et al., 1991; Menezes et al.,
2003).
O mais grave, porém, é que somente 44,4% dos domicílios de Fortaleza
contam com esgotamento sanitário que é descarregada na rede de esgoto. Além
disso, os 55,6% restantes dos domicílios possuem esgotamento sanitário do tipo
fossa séptica, rudimentar e vala, ou ainda, liberam seus efluentes diretamente para
drenagens superficiais (IBGE, 2000). Por outro lado, a vocação turística de Fortaleza
torna suas praias um recurso natural de importância econômica. Assim, a falta de
infra-estrutura que preserve a qualidade ambiental da zona urbana de Fortaleza é
um fator de depreciação do seu capital natural de alta vocação turística.
A Tabela 2 mostra um expressivo crescimento do turismo ao longo dos
últimos anos. E, analisando as estatísticas, dois fatos chamam a atenção: (1) o
turismo interno tem mantido sua intensidade desde 1998; (2) o fluxo de turistas
estrangeiros tem apresentado comportamento sempre crescente, onde no período
de 1998-2004 houve um incremento de 215,62% (IPECE, 2005).
TABELA 2: Demanda turística de Fortaleza entre 1998 a 2004 (adaptado do IPECE, 2005)
Anos
Meses 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004
Total 1.297.528 1.388.490 1.507.914 1.631.072 1.629.422 1.550.857 1.784.354
1. 2- Águas Pluviais
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
5
Os problemas ambientais têm se tornado cada vez mais críticos e freqüentes,
principalmente devido ao desmedido crescimento populacional e o aumento da
atividade industrial. Sendo a contaminação das águas naturais um dos grandes
problemas da sociedade moderna (Kunz et al., 2002).
Segundo dados das Nações Unidas, a população mundial tem expectativa
para crescer de 6,1 bilhões em 2000 para 8,3 bilhões em 2030. Em 2000, as
estimativas apontaram que 47% da população mundial já vivem em áreas urbanas e
a população urbana poderia exceder a 50% em 2007. No ambiente urbano, onde
atividades com emissão de metais e poluentes orgânicos são intensas,
inevitavelmente, o aumento da urbanização poderá acelerar a degradação e
contaminação dessas regiões (Wong et al., 2005).
A poluição de águas pluviais é um dos grandes problemas de áreas urbanas.
As cargas e concentrações de materiais em suspensão, nutrientes e outros
contaminantes são maiores em runoff de áreas urbanas que em áreas rurais ou
pouco impactadas. Assim, desde o início de 1970, muitos estudos têm sido
propostos para a modelagem da qualidade de águas pluviais. Os modelos atribuem a
poluição de águas pluviais a um processo de dois estágios: poluente estocado e
poluente lixiviado. O estoque é a acumulação do poluente na superfície do solo
durante o período de seca e a lixiviação é a remoção dos poluentes pela água da
chuva ou runoff urbano (Vaze & Chiew, 2002).
Recentemente, as águas pluviais de áreas urbanas têm sofrido bastante
atenção do público e da comunidade científica, devido às vastas fontes poluidoras
dos corpos d’água das regiões costeiras em todo o mundo. Mesmo com a separação
do sistema de drenagem pluvial do sanitário, o runoff de águas pluviais em áreas
urbanas tem contribuído como carga substancial dos poluentes aportados nos
corpos d’água (Schiff et al., 2002).
As fontes de contaminação das águas pluviais incluem runoff urbano e rural,
descargas de esgoto sem tratamento e excretas de animais de sangue quente. O
controle de qualidade das águas de áreas urbanas liberadas nos corpos d’água ao
longo da costa é muito importante. Por isso, pesquisas são essenciais para
identificar os tipos e as fontes poluidoras, bem como, o risco a exposição e impactos
potenciais à saúde (Cardonha et al., 2004).
O sistema de drenagem de áreas urbanas caracteriza-se pela passagem das
águas pluviais após lavagem de ruas e construções. Sendo que, a qualidade desse
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
6
runoff depende da limpeza, intensidade e distribuição espacial e temporal das
chuvas, época do ano e utilização do espaço urbano (Vieira et al., 2002a).
Durante os primeiros eventos de chuvas, quantidades enormes de poluentes
são descarregadas nos corpos d’água. Runoff de águas pluviais tem sido identificado
como uma das causas de degradação da qualidade das águas, especialmente
durante as primeiras chuvas (Lee et al., 2002).
O runoff de águas pluviais urbanas pode ser altamente contaminado com
metais-traço e outros compostos tóxicos, representando uma significante fonte de
poluição não pontual dos corpos d’água urbanos e de localidades adjacentes.
Emissão em massa de runoff de águas pluviais urbanas podem ser tão
contaminadas quanto fontes pontuais, como por exemplo, efluentes de estações de
tratamento e descarga industrial. Fato que pode ser constatado em estudos
realizados no sul da Califórnia (Sabin et al., 2005).
1.3- Contaminação: Química e Biológica
1.3.1- Química
Metais-traço são os elementos químicos que ocorrem na natureza em pequenas
concentrações. Alguns desses metais como: Cu, Zn e Co são essenciais aos seres
vivos, ainda que em pequenas concentrações, tendo um importante papel no
metabolismo dos organismos aquáticos, pois participam de um grande número de
processos fisiológicos como, por exemplo, a cadeia respiratória (Cu). Outros
elementos-traço, como Hg, Cd, e Pb, não tem função biológica conhecida e são
geralmente tóxicos a uma grande variedade de organismos (Esteves, 1998;
Kucuksezgin et al., 2006). Sendo, importante salientar que, a remediação da
poluição por metais-traço é problemática devido à sua persistência e não
degradabilidade no ambiente (Yuan et al., 2004).
As atividades antrópicas figuram no rol das mais importantes entradas de
elementos traços tóxicos em águas, sedimento e biota. Elevadas concentrações de
cádmio (Cd), mercúrio (Hg), chumbo (Pb), estanho (Sn) e semi-metais, como o
arsênio (As), poderão produzir efeitos nocivos sobre os próprios organismos
aquáticos ou seus predadores, uma vez que podem ocorrer processos de
biomagnificação ao longo da cadeia trófica (Curtius et al., 2003).
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7
Em ambiente urbano, os metais-traço podem ser emitidos através de
numerosas fontes antropogênicas. Ações que causam notáveis impactos ao
ambiente urbano incluem atividades relativas ao tráfego (queima de combustíveis
fósseis, uso e desgaste de partes de veículos e escape de metais contidos no óleo
dos motores), atividades industriais específicas, destino dos resíduos municipais
(incineração ou aterros sanitários) e a corrosão de materiais de construção. A
utilização do carvão como fonte de energia pode ser uma importante causa de
emissão antropogênica de metais-traço, que são primariamente liberados para
atmosfera e, posteriormente, depositados nos solos e corpos hídricos (Councell et
al., 2004).
Os metais carreados pelo material particulado atmosférico permanecem no ar
até serem depositados no continente ou em corpos d’água. A dispersão e
distribuição geoquímica dos metais-traço dependem do tamanho das partículas e
das propriedades do substrato onde são depositados. A deposição em área urbana
pode ser removida e dispersada pelo vento, chuva e runoff superficial (Wong et al.,
2005).
Muitos rios e córregos em diversos países são fortemente poluídos devido às
descargas de efluentes industriais, domésticos e urbanos (Pekey et al., 2004). A
influência de esgoto doméstico e urbano promove a contaminação da região costeira
de forma significativa por metais, como exemplo, o mercúrio (Marins et al., 2004;
Mirlean et al., 2003).
As regiões costeiras são zonas de alta atividade reacional devido às rápidas
mudanças das condições ambientais decorrente da mistura das águas doces com as
águas salinas. O mercúrio, por exemplo, quando lançado no ambiente, sofre uma
série de transformações e interações com os constituintes ambientais, tais como:
oxidação do mercúrio metálico gasoso na atmosfera com posterior incorporação a
gotículas de água; conversão a derivados aquilmercurais de cadeia curta, com
acúmulo na cadeia alimentar; e deposição em sedimentos, que constituem
verdadeiros depósitos do metal (Marins et al., 2002).
Além da contaminação por metais-traço, os nutrientes são importantes fontes
de eutrofização dos corpos d’água. O fósforo (P) é um elemento essencial para a
vida dos organismos, sendo considerado um nutriente limitante na produtividade
primária. A importância do fósforo nos sistemas biológicos deve-se a participação
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
8
deste elemento em processos fundamentais do metabolismo dos seres vivos como,
por exemplo, componente dos ácidos nucléicos e dos fosfolipídios (Esteves, 1998).
As fontes naturais de fósforo para os ambientes aquáticos são o intemperismo
de rochas fosfáticas (apatita), lixiviação dos solos e deposição atmosférica.
Enquanto, esgotos domésticos, efluentes industriais e agrícolas compreendem
aportes artificiais para os sistemas aquáticos. O aporte de compostos fosfatados
oriundos de fontes artificiais como os esgotos domésticos, efluentes industriais e o
uso de fertilizantes químicos na agricultura e aqüicultura representam sérios
problemas ambiental (Esteves, 1998; Paula-Filho, 2004).
A determinação do fósforo em matrizes ambientais assegura a saúde do
ecossistema, indica os processos biogeoquímicos (Paula-Filho, 2004) e monitora de
acordo com a legislação a presença do nutriente. O aporte do fósforo, através de
fontes pontuais e difusas, pode resultar no aumento da produtividade primária e
eutrofização dos corpos d’água, com potencial desenvolvimento sazonal de algas
tóxicas podendo ter grandes impactos na qualidade global das águas (Worsfold et
al., 2005; Smith et al., 2006).
Os esgotos urbanos, sem tratamento, contêm o fósforo principalmente como
ortofosfato e fosfatos inorgânicos condensados, oriundos de dejetos humanos e
efluentes domésticos. Um dos constituintes dos esgotos domésticos são os
polifosfatos presentes em produtos de limpeza cuja matéria-prima é o fosfato de
sódio (Na3PO4). E, estas cargas são lançadas diretamente nos cursos d’água na
maioria das cidades brasileiras (Osório & Oliveira, 2001; Paula-Filho, 2004).
A matéria orgânica de origem antrópica guarda relações conhecidas de
carbono (C), nitrogênio (N) e fósforo (P). Concentrações dos compostos existentes
nos esgotos domésticos possuem razões C:N:P com pequenas variações
resultantes da especificidade regional. Por exemplo, em esgotos de cidades como
Belo Horizonte (região sul), essas razões são em média de 18:4:1, enquanto para as
concentrações dos esgotos da cidade de Fortaleza (região nordeste), as razões
encontradas foram de 20:5:1 (Abreu, 2004).
1.3.2- Biológica
A importância das bactérias em regiões costeiras é grande devido à entrada
de matéria orgânica e nutriente do continente. Nestas regiões, podem ocorrer
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
9
mudanças quantitativas e qualitativas nas características ambientais devido à
influência antrópica (Kolm & Andretta, 2003). Esgotos são as maiores fontes de
contaminação fecal dos ecossistemas aquáticos que causam sérios distúrbios ao
funcionamento ecológico, apesar dos ecossistemas apresentarem grande
capacidade depurativa (George et al., 2002).
As bactérias do grupo coliforme são definidas como bastonetes Gram-
negativos, aeróbios ou anaeróbios facultativos, não formadores de esporos, que
fermentam lactose com produção de gás em 48 horas de incubação a 35 ºC
(Tortora, 2003). E, o grupo dos coliformes fecais é formado pelos coliformes que
fermentam lactose, com produção de gás dentro de 48 horas, em temperaturas entre
44,5 e 45,5 ºC. Podem ser recuperadas por este teste a Escherichia coli, Citrobacter
freudii e Enterobacter spp. (Vieira, 2004).
A Escherichia coli é um habitante normal do trato intestinal de humanos e
outros animais de sangue quente, sendo, considerada o tipo fecal de coliforme de
maior importância nos estudos onde se deseja constatar contaminação por esgotos
(Vieira et al., 2001a). Segundo a Agência de Proteção Ambiental do Estados Unidos
(EPA), a E. coli é o melhor indicador de poluição fecal para avaliar a qualidade de
corpos d’água. A presença da bactéria indica a contaminação da água por material
fecal humano ou de outros animais de sangue quente, e ainda, a presença potencial
de organismos patogênicos (An et al., 2002).
Fontes de contaminação por coliformes termotolerantes nas águas superfícies
incluem descargas de efluentes urbanos, fossas sépticas, runoff de agricultura e
chuva, poluição por animais e fontes não pontuais de resíduos antrópicos (An et. al.,
2002; Vieira et al., 2002a).
As águas de praias contaminadas pela descarga de esgotos domésticos
podem representar um risco à saúde dos banhistas e freqüentadores, sendo as
crianças e idosos, ou ainda, pessoas com baixa resistência, as mais suscetíveis à
exposição a bactérias, vírus e protozoários (CETESB, 1999).
As areias são regiões de transição entre o continente e o mar, estando
sujeitas a interferência de ambos os ecossistemas. A contaminação das areias das
praias pelo descarte de lixo, dejetos de animais ou poluição trazida pelas águas das
chuvas e marés um problema crescente, que colocam em risco a saúde da
população (Vieira et al., 2002b). O resultado é o acúmulo de poluentes nas regiões
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
10
costeiras, prejudicando o lazer de quem as usufrui e tornando-as potencialmente
perigosas para os habitantes locais (Vieira et al., 2001b).
O programa de monitoramento de balneabilidade das praias deve ser
estruturado para atender as especificações da Resolução 274/00 do Conselho
Nacional do Meio Ambiente (CONAMA), que define critérios para a classificação das
águas destinadas à recreação de contato primário. Desde 1978, o monitoramento
das praias de Fortaleza é realizado em 31 pontos de coleta distribuídos ao longo do
litoral, numa extensão de 25 km, entre os rios Cocó e Ceará, divididos em três
setores: Leste (Rio Cocó a Praia do Farol), Centro (Praia do Iate a Ponte Metálica) e
Oeste (Poço da Draga ao Rio Ceará) (Soares, 1999; SEMACE, 1992).
No setor Leste, de 1978 a 1987, quase todas as praias apresentaram
excelente qualidade (≤250 CF/100mL). No entanto, nos anos 1985 e 1986, as praias
do Farol, Futuro e Caça e Pesca apresentaram contaminação um pouco maior (≥430
CF/100mL). Porém, nos anos de 1988 a 1997, a praia do Farol apresentou durante
esse período valores de coliformes fecais superiores aos padrões do CONAMA,
sendo o aumento da contaminação atribuída ao processo de urbanização
espontânea na área (Almeida et al., 1998).
No setor Centro, de 1978 a 1987, todas as praias foram próprias para banho.
Nos anos de 1985 a 1987 os resultados foram maiores que os preconizados pela
legislação nas praias da Estátua de Iracema, Náutico e Ideal com índices inferiores
ou iguais a 2300 CF/100mL. Contudo, nos anos de 1988 a 1997, houve um aumento
na presença de coliformes fecais nestas praias. Esta contaminação foi atribuída a
forte ocupação urbana, ligações clandestinas ao sistema de drenagem pluvial,
riachos poluídos e a maior concentração dos serviços hoteleiros e turísticos da
cidade (Almeida et al., 1998).
No setor Oeste, as praias são as mais poluídas devido à alta densidade
ocupacional, inexistência de rede de esgoto até 1996, riachos poluídos e presença
de lixo nas galerias pluviais ou mesmo em vias públicas próximas ao mar. As praias
das Goiabeiras e Leste-Oeste são as de melhor qualidade e as demais se
mostraram sempre impróprias. No período de 1988 a 1987, um retrato claro da
influência da ocupação urbana é evidenciado por um crescimento considerável da
contaminação fecal em quase todas as praias (Almeida et al., 1998).
A Secretaria de Meio Ambiente do Ceará (SEMACE) divulga semanalmente
um boletim a respeito da classificação das praias monitoradas. Porém, fatores como
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
11
escoamento superficial de águas pluviais ao longo da orla, riachos e rios poluídos
(Soares, 1999), alta densidade populacional, domicílios não integrados à rede
sanitária e falta de educação ambiental e sanitária às comunidades fazem o
programa de monitoramento pouco abrangente.
Outra questão que deve ser contemplada diz respeito à metodologia utilizada
no monitoramento. Molina et al. (2001), correlacionaram indicadores biológicos e
químicos na avaliação da qualidade de corpos d’água, sendo vantajoso a utilização
de parâmetros químicos por facilitar o controle da contaminação fecal, uma vez que,
requerem menor tempo de análise e não são senescentes. Além disso, a grande
variabilidade do parâmetro biológico demanda uma freqüência amostral maior, que
restringe e pontua a contaminação somente a eventos de emissão de esgoto
coincidentes a épocas de amostragem. Fato que onera o custo do monitoramento
ambiental e nem sempre quantifica as reais condições de contaminação de uma
área costeira.
1.4- Compartimentos Ambientais: Água e Sedimento
Os ciclos biogeoquímicos nas zonas costeiras têm sido alterados pelas
atividades humanas, devido à entrada de contaminantes, como por exemplo os
metais e nutrientes, oriundos de fontes pontuais e difusas.
Sedimentos são parte integrante destes ciclos que, dependendo da
composição química e características de adsorção, podem ter alta capacidade de
acumular contaminantes orgânicos e inorgânicos. Contudo, as mudanças das
condições ambientais podem facilmente disponibilizar os contaminantes para o
sistema aquático. Assim, os sedimentos podem atuar tanto como fonte ou
sumidouros dos contaminantes, tendo sido um tópico relevante nas pesquisas de
monitoramento ambiental ao longo de anos (Guevara-Riba et al., 2006).
A habilidade dos sedimentos para concentrar e reter elementos deve-se a
fatores como propriedades físicas, por exemplo, tamanho do grão, e área da
superfície do sedimento (Conrad & Chisholm-Brause, 2004). Metais-traço tendem a
ser aprisionados em ambientes aquáticos e acumulados nos sedimentos, onde
podem ser utilizados diretamente pela fauna bentônica ou voltar para coluna d’água
através de resuspensão do sedimento, reações de adsorção/desorção, reação de
redução/oxidação e degradação de organismos (Pekey et al., 2004). E, ainda, é
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
12
importante salientar que a concentração total de um metal no sedimento não está
diretamente biodisponível aos organismos (Peltola et al., 2005).
Quando se enfoca a presença de contaminantes, como por exemplo, o
mercúrio em corpos hídricos, tem-se que imaginar dois sistemas distintos mas em
profunda interação: a água (fase líquida) e o sedimento (fase sólida). A partição do
Hg e de seus compostos nos compartimentos foi medida inicialmente por volta dos
anos 60, antes da presença do metal se tornar interesse de ambiental global. E, nos
estudos, dependendo da localização, a concentração variou de 10 a 200 µg/kg. A
grande maioria das análises indica que os sedimentos dos sistemas aquáticos têm
sido contaminados pelo Hg e que a taxa vem aumentado desde o século passado.
Em alguns locais, onde foram realizadas novas medições, a concentração do metal
aumentou de 5 a 10 vezes. E, nos ecossistemas aquáticos, houve um aumento de 2
a 5 vezes no nível de contaminação desde os tempos pré-industriais (Azevedo,
2003).
A toxidez dos metais traço reside principalmente na sua capacidade de
interferir em processos enzimáticos e na baixa mobilidade no organismo. Esta baixa
mobilidade faz com que os metais se acumulem, provocando modificações no
metabolismo, podendo causar a morte dos organismos afetados (Esteves, 1998).
Visto que os organismos aquáticos tendem a acumular metais-traço e
contaminantes orgânicos em seus tecidos, mesmo quando a água possui níveis
desses compostos abaixo da concentração máxima permitida pela legislação, há
riscos de contaminação dentro da cadeia trófica. No caso de peixes, a ingestão de
alimentos e água é a rota principal de entrada dos contaminantes nesses
organismos. Animais filtradores como mexilhões, filtram vários litros de água por
hora e conseqüentemente podem concentrar de 10 a 105 vezes mais metais em seus
tecidos com relação à água do mar. Se a fração tóxica de um metal encontrada num
corpo d’água for alta o suficiente para inibir o crescimento de apenas uma parte da
comunidade fitoplanctônica, ou seja, pode acarretar o comprometimento de toda a
cadeia trófica, levando em conta a bioacumulação e os efeitos crônicos que o metal
pode causar (Campos et al., 2002). Pois, alguns são muito estáveis quimicamente,
podendo causar sérios danos aos organismos, sendo o sistema nervoso o alvo
principal (Malm, 2005).
O estudo dos ciclos biogeoquímicos dos elementos no solo, água e ar é de
grande importância como forma de monitorar e controlar a contaminação desse
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
13
ambientes. O monitoramento ambiental utiliza rotineiramente os coliformes fecais
para monitorar os sistemas aquáticos por contaminação de esgoto. Mas, pode-se
também fazer o monitoramento da contaminação por efluentes domésticos através
da avaliação dos teores de nutrientes e metais-traço, em sedimento e água, das
áreas afetadas (Wasserman & Queiroz, 2004).
E, vale salientar que, medir os teores de contaminantes em sedimento facilita
o monitoramento ambiental, visto que, este compartimento diferentemente da água e
sua dinâmica, possui um caráter integrador demonstrando com maior facilidade a
presença de contaminantes ao longo de ciclos temporais. Além disso, devido a esta
capacidade integradora, os teores de contaminantes em sedimento são em geral,
ordens de grandezas, maiores que os teores em água o que resulta em
barateamento e facilitação analítica do monitoramento ambiental. Entretanto, por
seus diferentes usos a monitoração de águas é imprescindível, pois integra as
preocupações do desenvolvimento sustentável, baseado nos princípios da função
ecológica da propriedade, de prevenção, da precaução, do poluidor-pagador, do
usuário pagador e da integração, bem como no reconhecimento do valor intrínseco à
natureza.
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4- MATERIAIS E MÉTODOS
4.1- Amostragem
As coletas foram realizadas em quatro ciclos de amostragens (Tabela 4) nos
três pontos ao longo da costa de Fortaleza (Figura 1). Cada ciclo compreendeu um
período de cinco semanas consecutivas de coletas, a fim de atender as
especificações da Resolução 274/00 do CONAMA, quanto à determinação da
balneabilidade. A amostragem contemplou duas estações chuvosas (1º e 3º ciclos) e
duas estações secas (2º e 4º ciclos).
Todos os pontos foram amostrados durante as campanhas, onde foram
coletadas amostras de água e sedimento para análises químicas e microbiológicas.
Para as análises químicas, as amostras de sedimento foram coletadas com auxílio
de espátula e sacos plásticos e as amostras de água armazenadas em garrafas PET.
Para as análises microbiológicas, as amostras de sedimento foram coletadas em
recipientes estéreis e as amostras de água coletadas em garrafas âmbar estéreis.
Todas as amostras foram acondicionadas em caixa isotérmica até o laboratório.
TABELA 4: Os quatro ciclos de amostragens, com o início e término de cada período.
Ciclo Início Término
1º 24/05/04 28/06/04
2º 09/09/04 04/10/04
3º 23/05/05 20/06/05
4º 10/10/05 08/11/05
4.2- Caracterização Hidroquímica
As variáveis hidroquímicas temperatura, pH, oxigênio dissolvido e salinidade
foram medidas in situ, utilizando a sonda portátil YSI 85 - Oxygen, Conductivity,
Salinity and Temperature, previamente calibrada, e o pHmetro ORION modelo 250
calibrado com solução tampão pH 7 (cód. 910760) e pH 10,01 (cód. 911060).
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
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4.3- Análise Bacteriológica
4.3.1- Coliformes Termotolerantes (CT) e Escherichia coli em Água
Para determinação de coliformes termotolerantes, as amostras de água foram
coletadas em frascos âmbar estéreis de 1 L e acondicionados em caixa térmica a
4ºC até a chegada ao laboratório.
O Número Mais Provável (NMP) de coliformes termotolerantes foi obtido
segundo estimativa quantitativa proposta por Hoskins (Garthright, 2001). Para a
prova presuntiva em água, a técnica consiste em baterias de cinco tubos de Caldo
Lauril inoculados com 1 mL da amostra em seis diluições seriadas. Para as diluições,
uma alíquota de 1 mL da amostra foi inoculada em 9 mL de Salina (solução de NaCl
a 0,85%), correspondendo à diluição 10-1. Então, 1 mL da diluição 10-1 foi retirado e
inoculado em 9 mL de Salina a 0,85% para constituir a diluição 10-2. E, assim,
sucessivamente até a diluição 10-6.
Após 48 h de incubação, em estufa bacteriológica a 35 ºC, as amostras
positivas foram repicadas para o Caldo EC a 44,5ºC por 24 h, em banho-maria,
sendo considerado positivo, o tubo com a turvação do meio e produção de bolha no
tubo de Durhan (Anexo A).
Conforme o número de tubos positivos no caldo EC consultava-se a tabela do
NMP para a estimativa da população de coliformes termotolerantes (CT),
caracterizando a prova confirmatória (Anexo B). Para o cálculo do NMP, de qualquer
série de inóculo, usa-se o número da tabela e multiplica-se pelo inverso da diluição
média da série crítica dos três tubos selecionados, sendo o resultado expresso em
NMP/100mL (Vieira, 2004).
4.3.2- Coliformes Termotolerantes (CT) e Escherichia coli em Sedimento
Para análise do sedimento foi utilizada uma bateria de 3 tubos. Sendo, 25g da
amostras pesadas e adicionado a 225 mL de Salina (solução de NaCl a 0,85%),
correspondendo a diluição 10-1, sendo as diluições seguintes similares as utilizadas
para a água (Anexo C).
As demais etapas no sedimento são semelhantes ao procedimento das
amostras de água. Porém, no cálculo do número mais provável usa-se a tabela,
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
23
multiplica-se pelo inverso da diluição média da série de três tubos selecionada,
sendo o resultado expresso em NMP/g (Anexo D). Para o cálculo é aplicada a
fórmula (NMP da tabela x fator de diluição média/100) (Vieira, 2004).
4.3.3- Provas Bioquímicas (Completa) – Isolamento d e Escherichia coli
Depois de determinado o NMP dos coliformes termotolerantes, cada tubo
positivo do Caldo EC foi estriado em placa de Petri com ágar Eosina-Azul de
Metileno (EMB) e incubado a 35 ºC por 24 horas, em estufa bacteriológica. Após
crescimento, foram isoladas colônias típicas de E. coli de cada placa e inoculadas
em Ágar Tripticase de Soja (TSA) e, posteriormente, incubadas à 35ºC por 24 h. Os
testes bioquímicos foram realizados a partir dos inóculos do ágar TSA (Vieira, 2004) .
4.3.3.1- Teste da Produção de Indol
Com a utilização de uma agulha previamente flambada, retirou-se o inóculo
do ágar TSA e com uma leve picada foi transferido para o ágar Sulfeto Indol
Motilidade (SIM), o qual foi mantido em estufa por 48 horas a 35ºC. Um crescimento
para as laterais indica motilidade.
A bactéria E. coli utiliza o triptofano, para a produção de indol, que ao reagir
com 0,2 mL do reativo 4-dimetilaminobenzaldeído (KOVACS), que foi adicionado ao
meio, forma um anel vermelho, indicando prova positiva (Vieira, 2004).
4.3.3.2- Teste do Citrato de Simmons
O inóculo foi estriado sobre a superfície inclinada do ágar Citrato de
Simmons. Após 96 horas em estufa a 35ºC, algumas bactérias utilizaram o citrato
como única fonte de carbono provocando a elevação do pH do meio de cultivo
devido a metabolização do íon citrato. A utilização do citrato é indicada pela
mudança na coloração do meio, principalmente no ápice que se torna azul intenso.
E.coli é negativa para essa prova (Vieira, 2004).
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
24
4.3.3.3- Teste do Vermelho de Metila
Para a realização deste teste, o inóculo foi transferido para o Caldo Vermelho
de Metila-Voges Proskauer (VM-VP) e incubado por 96 horas a 35ºC. Após este
período de incubação, adicionou-se 5 gotas da solução de vermelho de metila. O
desenvolvimento de um anel de cor vermelha indica que o teste é positivo.
E. coli é positiva para essa prova (Vieira, 2004).
Esta prova testa a habilidade de certos microrganismos de produzirem e
manterem estáveis os produtos ácidos finais da fermentação da glicose.
4.3.3.4- Teste de Voges Proskauer
Este teste comprova a habilidade de certos microrganismos em produzirem
um composto neutro, acetilmetilcarbinol, durante a fermentação da glicose.
Para o teste, o inóculo retirado do TSA foi transferido para o caldo VM-VP,
posteriormente, incubado por 48 horas a 35ºC. Após o período de incubação, foi
adicionado para cada mililitro de cultura, 0,6 mL do reagente Barrit I (2,5 g de C10H8O
em 50 mL de etanol (C2H6O)) e 0,2 mL do reagente Barrit II (40g de hidróxido de
potássio (KOH) em 1L). O desenvolvimento de uma coloração rósea a vermelho
rubro, indica prova positiva. E. coli é negativa para esta prova (Vieira, 2004).
4.4- Determinação de Fósforo Total
4.4.1- Fosfato em Água
As amostras foram coletas em garrafas PET e acondicionadas em caixas
térmicas. No laboratório, alíquotas de 30 mL das amostras foram transferidas para o
tubo digestor e adicionado 4 mL do reagente de oxidação (RO), composto de
peroxodisulfato de potássio (K2S2O8) (5% p/v) e ácido bórico (H3BO3) (3% p/v) em
meio básico. As amostras foram autoclavadas por 30 minutos com uma pressão de
1.5-2 atm.
Após a autoclavagem, as amostras foram homogeneizadas para dissolução
de possíveis precipitados. Sendo, adicionado ao conteúdo do frasco de oxidação,
água deionizada para ajustar o volume a 40 mL. O conteúdo do tubo digestor foi
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
25
homogeneizado e descartado uma alíquota de 10 mL, com posterior adição de 0,7
mL da solução de ácido ascórbico (C6H8O6) e, 2 minutos depois, 0,5 da mistura de
reagentes (heptamolibidato de amônio ((NH4)6Mo-O24.4H2O) e tartarato de antimônio
e potássio (K(SbO)C4H4O6) com o volume ajustado para 1 L com ácido sulfúrico
(H2SO4) 4,5 M) (UNESCO,1995).
O mesmo procedimento foi realizado para a duplicata dos brancos e solução
padrão para confecção da curva. Sendo, as leituras determinadas por
espectrofotometria de absorção molecular em comprimento de onda de 880 nm,
utilizando um espectrofotômetro MICRONAL modelo B582 (Anexo E).
4.4.2- Fósforo Total em Sedimento
As amostras de sedimento foram coletadas em sacos plásticos e
acondicionadas em caixas térmicas. No laboratório, foram previamente secas em
estufa à uma temperatura de 60ºC e peneiradas em malha de nylon na fração total
(< 2000 µm), para normalização do efeito da granulometria dos sedimentos sobre os
teores do elemento de interesse.
Para a determinação de fósforo total (PT), 2g de sedimento foi calcinado por
12 horas à 550ºC. Após calcinação, as amostras foram digeridas em 25 mL solução
de ácido clorídrico (HCl) 1,0M sob agitação por 16 horas. A elevada temperatura de
combustão promove a oxidação da matéria orgânica e dos carbonatos, liberando o
fósforo associado a estes carreadores geoquímicos (Berner & Rao, 1994).
Após lixiviação das amostras, uma alíquota dos extratos foi diluída em balões
volumétricos de 100 mL na proporção de 1:5, sendo adicionado em seguida 2 mL de
ácido ascórbico e 2 mL da mistura de regentes colorimétricos (Koroleff, 1976). Após
esta adição, os íons ortofostato e molibdato condensam-se em meio ácido para dar o
ácido molibdofosfórico, que sofre redução e origina um composto colorido, o azul de
molibdênio. A intensidade da cor azul é proporcional à quantidade de fosfato
incorporada inicialmente ao heteropoliácido (Vogel, 2002).
Após 10 minutos, as leituras foram determinadas por espectrofotometria de
absorção molecular em comprimento de onda de 880 nm, utilizando um
espectrofotômetro MICRONAL modelo B582 (Anexo F).
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
26
4.5- Metais-traço
4.5.1- Metais-traço (Cu, Hg e Pb) em Água
Para a determinação de Cu e Pb em água, as amostras foram coletas em
garrafas PET e congeladas. A digestão foi realizada com ácido nítrico (HNO3)
concentrado suprapur, a frio, e determinadas por espectrofotometria de absorção
atômica utilizando a técnica de forno de grafite, segundo metodologia do Laboratório
PROTEE da Université du Sud Toulon et du Var, onde foram realizadas as análises.
As amostras de água para determinação de mercúrio total foram coletadas em
garrafas PET e refrigeradas à 4ºC. O Hg total inclui todas as espécies de mercúrio
dissolvidas e particuladas presente na amostra (Marins et al., 2002).
Para a análise do Hg total, alíquotas de 40 mL, depois de oxidadas com 10
mL de água-régia 50% (4H2O:3HCl:1HNO3) a 70-80 ºC por 1 hora, foram reduzidas
com cloreto estanoso (SnCl2) a 10%, contendo 1% de ácido ascórbico (C6H8O6) em
solução de 1% de acido clorídrico (HCl) 1% (Paraquetti et al., 2004).
A determinação do mercúrio nas amostras de água foi realizada por
espectrofotometria de fluorescência atômica usando a técnica de geração de vapor
frio (CVAFS), no comprimento de onda de 253,7 nm utilizando com equipamento
Tekran Modelo 2600.
4.5.2- Metais-traço em Sedimento
As amostras de sedimentos foram coletadas em sacos plásticos e
acondicionadas em recipiente térmico com temperatura de 4ºC. No laboratório, o
sedimento foi seco em estufa a uma temperatura de 60 a 70 ºC e peneirado em
malha de náilon de 0,6 mm para uniformizar as amostras pela retirada de grãos
maiores e fragmentos de concha. Sendo, estocados em frascos herméticos,
protegido de calor e luz (Machado et al., 2002) (Anexo G).
Para a digestão, foi pesado em erlenmeyer 4g da amostra previamente seca e
adicionado 10 mL de água-régia (3HCl: 1HNO3) diluída a 50% de água. Os
erlenmeyers foram devidamente vedados, com dedo frio preenchido de água
destilada, e levados ao banho-maria na chapa aquecedora a uma temperatura 70 ºC,
por 2 horas. Após digestão, os extratos foram retirados da chapa e colocados em
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
27
repouso para retornar à temperatura ambiente e logo após acondicionados a 4 ºC,
até posterior leitura (Fiszman et al., 1984).
A digestão das amostras foi certificada através da digestão em paralelo do
padrão certificado NIST (Standart Reference Material 1646a-Estuarine Sediment) e
do branco, sendo todos em duplicata para cada batelada de análise.
Os metais-traço cobre (Cu) e chumbo (Pb) foram determinados a partir dos
extratos obtidos após digestão por espectrofotometria de absorção atômica utilizando
a técnica de chama (AAS), cujo equipamento utilizado foi o modelo AA-6200 da
Schimadzu. A chama para leitura dos extratos era a mistura do gás acetileno
(combustível) e o ar (oxidante), chegando a uma temperatura máxima de 2300 ºC.
Na análise de mercúrio em sedimento foi utilizado o aparelho de
espectrofotometria de absorção atômica Bacharah Modelo 2500. No borbulhador foi
adicionada uma alíquota de 2 mL do extrato ácido e 2 mL da solução de cloreto
estanoso (SnCl2), para a redução do mercúrio iônico presente para a forma
elementar (Hg0 (V)). O vapor gerado foi carreado por um fluxo de ar para a célula de
leitura (Marins, 1998).
Os equipamentos (AAS e Bacharah) foram calibrados a partir de curvas
analíticas construídas por soluções padrões de Cu, Pb e Hg, obtidas por diluições de
padrões de 1000 mg/L (Merck). As concentrações finais dos metais foram obtidas
através das equações de calibração, corrigidas pelos fatores de diluição dos
extratos, quando necessário, e pelo volumes dos extratos. Os resultados foram
expressos em µg.g-1 (Cu e Pb) e ng.g-1 (Hg).
O teor do metal [Me] analisado é dado pela seguinte expressão:
[Me] = (C x V x f) / m , onde:
C - concentração em µg/mL (Cu e Pb) e ng/g (Hg) obtida através da
curva de calibração do metal;
V - volume total do extrato;
f - fator de diluição;
m - massa da amostra.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
28
4.6- Análise Estatística
No tratamento estatístico dos dados foram utilizadas a análise de variância
(ANOVA) e a correlação de Pearson através do programa StatSoft. Inc. (2001).
STATISTICA, versão 6 (www.statsoft.com).
A análise de variância é um teste para determinar se as médias de duas ou
mais populações são iguais. Este teste pode ser utilizado para determinar se as
médias amostrais sugerem diferenças efetivas entre as populações, ou se tais
diferença decorrem apenas da variabilidade amostral (Stevenson, 1981). A
metodologia ANOVA calcula a variabilidade total existente na característica ou
variável em análise, atribuindo essa variabilidade a uma causa determinista ou
aleatória. A ANOVA foi aplicada para identificar a variabilidade das concentrações
dos contaminantes no ponto de coleta em relação às semanas amostradas e a
variabilidade das concentrações dos contaminantes nos diferentes pontos de coleta.
A análise de correlação determina a força do relacionamento entre duas
observações emparelhadas. E o grau desse relacionamento entre duas variáveis
contínuas é sintetizado por um coeficiente de correlação (r de Pearson) (Stevenson,
1981). A correlação de Pearson foi aplicada a fim de identificar as correlações
existentes entre os contaminantes nos dois compartimentos (água e sedimento)
medidos durante o período de estudo.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
14
2- OBJETIVO
2.1- Objetivo Geral
Investigar a presença de metais-traço, fosfato, coliformes fecais
(termotolerantes) e Escherichia coli na água e sedimento de sistemas de drenagem
pluvial de Fortaleza, que freqüentemente encontram-se contaminados por esgoto
doméstico. Essa investigação tem como intuito aumentar a representatividade de
medidas de balneabilidade das praias de Fortaleza, a partir de outros parâmetros
além das medidas de coliformes termotolerantes.
2.2- Objetivos Específicos
� Detectar a presença de cobre (Cu), chumbo (Pb) e mercúrio (Hg) na água e
sedimento de galerias pluviais, utilizando espectrofotometria de absorção
atômica (técnicas de chama, forno de grafite, vapor frio e fluorescência);
� Determinar os teores de fósforo total (PT) em água e sedimento, através de
espectrofotometria de absorção molecular na região do visível;
� Avaliar a qualidade bacteriológica de amostras de água e sedimento utilizando
o número mais provável (NMP/100mL e NMP/g) de coliformes fecais
(termotolerantes) e Escherichia coli na água e sedimento dos pontos
amostrados;
� Correlacionar os parâmetros abióticos e bióticos analisados para qualificar
melhor a área de estudo visando simplificar as medidas de balneabilidade das
praias de Fortaleza (CE), através da determinação do parâmetro abiótico que
se correlacione significativamente com os NMPs de coliformes
termotolerantes e/ou Escherichia coli.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
64
ANEXO A: Fluxograma para a determinação de Coliformes Termotolerantes e E. coli em água. As amostras foram diluídas e inoculadas em meio de enriquecimento (prova presuntiva) e, após 48h, os tubos positivos foram repicados para o meio seletivo para coliformes termotolerantes (prova confirmatória). A prova completa constava dos testes bioquímicos para identificação da E. coli.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
65
ANEXO B: Tabela dos valores de NMP/ 100mL em amostras de água com limites de confiança de 95% para série de cinco tubos.
Tubos Positivos Limite de Confiança Tubos Positivos Limite de Confiança 0,1 0,01 0,001
NMP/ 100mL Inferior Superior 0,1 0,01 0,001
NMP/ 100mL Inferior Superior
0 0 0 <1,8 - 6,8 4 0 2 21 6,8 40 0 0 1 1,8 0,09 6,8 4 0 3 25 9,8 70 0 1 0 1,8 0,09 6,9 4 1 0 17 6 40 0 1 1 3,6 0,7 10 4 1 1 21 6,8 4,2 0 2 0 3,7 0,7 10 4 1 2 26 9,8 70 0 2 1 5,5 1,8 15 4 1 3 31 10 70 0 3 0 5,6 1,8 15 4 2 0 22 6,8 50 1 0 0 2 0,1 10 4 2 1 26 9,8 70 1 0 1 4 0,7 10 4 2 2 32 10 70 1 0 2 6 1,8 15 4 2 3 38 14 100 1 1 0 4 0,7 12 4 3 0 27 9,9 70 1 1 1 6,1 1,8 15 4 3 1 33 10 70 1 1 2 8,1 3,4 22 4 3 2 39 14 100 1 2 0 6,1 1,8 15 4 4 0 34 14 100 1 2 1 8,2 3,4 22 4 4 1 40 14 100 1 3 0 8,3 3,4 22 4 4 2 47 15 120 1 3 1 10 3,5 22 4 5 0 41 14 100 1 4 0 11 3,5 22 4 5 1 48 15 120 2 0 0 4,5 0,79 15 5 0 0 23 6,8 70 2 0 1 6,8 1,8 15 5 0 1 31 10 70 2 0 2 9,1 3,4 22 5 0 2 43 14 100 2 1 0 6,8 1,8 17 5 0 3 58 22 150 2 1 1 9,2 3,4 22 5 1 0 33 10 100 2 1 2 12 4,1 26 5 1 1 46 14 120 2 2 0 9,3 3,4 22 5 1 2 63 22 150 2 2 1 12 4,1 26 5 1 3 84 34 220 2 2 2 14 5,9 36 5 2 0 49 15 150 2 3 0 12 4,1 26 5 2 1 70 22 170 2 3 1 14 5,9 36 5 2 2 94 34 230 2 4 0 15 5,9 36 5 2 3 120 36 250 3 0 0 7,8 2,1 22 5 2 4 150 58 400 3 0 1 11 3,5 23 5 3 0 79 22 220 3 0 2 13 5,6 35 5 3 1 110 34 250 3 1 0 11 3,5 26 5 3 2 140 52 400 3 1 1 14 5,6 36 5 3 3 180 70 400 3 1 2 17 6 36 5 3 4 210 70 400 3 2 0 14 5,7 36 5 4 0 130 36 400 3 2 1 17 6,8 40 5 4 1 170 58 400 3 2 2 20 6,8 40 5 4 2 220 70 440 3 3 0 17 6,8 40 5 4 3 280 100 710 3 3 1 21 6,8 40 5 4 4 350 100 710 3 3 2 24 9,8 70 5 4 5 430 150 1100 3 4 0 21 6,8 40 5 5 0 240 70 710 3 4 1 24 9,8 70 5 5 1 350 100 1100 3 5 0 25 9,8 70 5 5 2 540 150 1700 4 0 0 13 4,1 35 5 5 3 920 220 2600 4 0 1 17 5,9 36 5 5 4 1600 400 4600 5 5 5 >1600 700 - Fonte: Garthright (2001)
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
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ANEXO C: Fluxograma para a determinação de Coliformes Termotolerantes e E. coli em sedimento. A partir de 25g do sedimento, as amostras foram diluídas e inoculadas em meio de enriquecimento (prova presuntiva). Após 48h, os tubos positivos foram repicados para o meio seletivo de coliformes termotolerantes (prova confirmatória). A prova completa constava dos testes bioquímicos para identificação da E. coli.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
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ANEXO D: Tabela dos valores de NMP/g em amostras de sedimento com limites de confiança de 95% para série de três tubos.
Tubos Positivos Limite de Confiança 0,1 0,01 0,001
NMP/g Inferior Superior
0 0 0 <3,0 - 9,5 0 0 1 3,0 0,15 9,6 0 1 0 3,0 0,15 11 0 1 1 6,1 1,2 18 0 2 0 6,2 1,2 18 0 3 0 9,4 3,6 38 1 0 0 3,6 0,17 18 1 0 1 7,2 1,3 18 1 0 2 11 3,6 38 1 1 0 7,4 1,3 20 1 1 1 11 3,6 38 1 2 0 11 3,6 42 1 2 1 15 4,5 42 1 3 0 16 4,5 42 2 0 0 9,2 1,4 38 2 0 1 14 3,6 42 2 0 2 20 4,5 42 2 1 0 15 3,7 42 2 1 1 20 4,5 42 2 1 2 27 8,7 94 2 2 0 21 4,5 42 2 2 1 28 8,7 94 2 2 2 35 8,7 94 2 3 0 29 8,7 94 2 3 1 36 8,7 94 3 0 0 23 4,6 94 3 0 1 38 8,7 110 3 0 2 64 17 180 3 1 0 43 9 180 3 1 1 75 17 200 3 1 2 120 37 420 3 1 3 160 40 420 3 2 0 93 18 420 3 2 1 150 37 420 3 2 2 210 40 430 3 2 3 290 90 1000 3 3 0 240 42 1000 3 3 1 460 90 2000 3 3 2 1000 180 4100 3 3 3 >1100 420 -
Fonte: Garthright (2001)
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
68
ANEXO E: Fluxograma da análise de fosfato em água. As amostras foram digeridas em autoclave após a adição do regente oxidante. Ao final da digestão, as amostras foram homogeneizadas e, em seguida, adicionados os reagentes colorimétricos.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
69
ANEXO F: Análise de fósforo em sedimento. 2g da amostra foi calcinado e depois lixiviada com ácido clorídrico (1M). O extrato lixiviado foi centrifugado com posterior adição dos reagentes colorimétricos.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
70
ANEXO G: Análise dos metais-traço (Cu, Pb e Hg) em sedimento. As amostras foram secas, peneiradas e pesadas. 4g do sedimento foram digeridas em água régia 50% (3:1) e os extratos lidos em absorção atômica utilizando as técnicas de chama (Cu e Pb) e vapor frio (Hg).
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS DO MAR PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS MARINHAS TROPICAIS
COLIFORMES TERMOTOLERANTES, FOSFATO E METAIS-TRAÇO (Cu, Pb e Hg) EM ÁGUA E SEDIMENTO DAS GALERIAS PLUVIAIS DE
FORTALEZA (CE)
MARIA GARDENNY RIBEIRO PIMENTA
FORTALEZA-CE 2006
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ
INSTITUTO DE CIÊNCIAS DO MAR PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS MARINHAS TROPICAIS
COLIFORMES TERMOTOLERANTES, FOSFATO E METAIS-TRAÇO (Cu, Pb e Hg) EM ÁGUA E SEDIMENTO DAS GALERIAS PLUVIAIS DE
FORTALEZA (CE)
MARIA GARDENNY RIBEIRO PIMENTA
Dissertação submetida à Coordenação do Programa de Pós- Graduação em Ciências Marinhas Tropicais do Instituto de Ciências do Mar, da Universidade Federal do Ceará, como requisito parcial para obtenção do grau de Mestre.
Orientadora: Profa. Dra. Rozane Valente Marins
FORTALEZA-CE 2006
P697c Pimenta, Maria Gardenny Ribeiro
Coliformes termotolerantes, f osfato e metais-traço
(Cu,Pb e Hg ) em água e sedimento das galerias
pluviais de Fortaleza (CE) / Maria Gardenny Ribeiro
Pimenta.
70f.: il. enc.
Dissertação (Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais) – Universidade Federal do Ceará, Laboratório de Ciências do Mar, Fortaleza, 2006 Orientadora: Profa. Dra. Rozane Valente Marins
1. Contaminação 2. Galerias pluviais 3. Balneabilidade 4. Fosfato I. Marins, Rozane Valente II. Universidade Federal do Ceara III. Titulo CDD 639.2
UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ INSTITUTO DE CIÊNCIAS DO MAR
PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS MARINHAS TROPICAIS
COLIFORMES TERMOTOLERANTES, FÓSFATO E METAIS-TRAÇO (Cu, Pb e
Hg) EM ÁGUA E SEDIMENTO DAS GALERIAS PLUVIAIS DE FO RTALEZA (CE)
MARIA GARDENNY RIBEIRO PIMENTA
Aprovada em 20/06/2006
BANCA EXAMINADORA
________________________________________________________ Dr. Olaf Malm
Instituto de Biofísica – Universidade Federal do Rio de Janeiro
________________________________________________________ Dr. Marcelo Dominguez de Almeida
Instituto de Ciências do Mar – Universidade Federal do Ceará
________________________________________________________ Profa. Dra. Regine Helena Silva dos Fernandes Vieira
Instituto de Ciências do Mar – Universidade Federal do Ceará
________________________________________________________ Profa. Dra. Rozane Valente Marins (Orientadora)
Instituto de Ciências do Mar – Universidade Federal do Ceará
AGRADECIMENTOS
À Profa. Dra. Rozane Valente Marins, um exemplo de dedicação e
competência. Muito obrigada por sua paciência, carinho e atenção dispensadas a
mim durante o trabalho.
À Profa. Dra. Regine Helena S. F. Vieira, por ceder as instalações do
Laboratório de Microbiologia Ambiental e do Pescado e sempre está disposta a
ajudar-me. Meu muito obrigada sempre!
Aos meus professores do curso, por todos os ensinamentos passados, em
especial, à Profa. Dra. Regine Helena Vieira, Prof. Dr. Luis Drude de Lacerda, Profa.
Dra. Letícia Lotufo e Profa. Dra. Tereza Cristina Gesteiro.
Á Dra. Heloísa Helena M. Paraquetti, pelas análises de Hg em água
realizadas no Laboratório de Geoquímica da Universidade Federal Fluminense (RJ).
Ao Dr. Stéphane Mounier, pelas análises de Cu e Pb em água realizadas no
Laboratório PROTEE da Universidade de Toulon (França).
Ao Dr. Marcelo Dominguez de Almeida, pelo tratamento estatístico dos dados
apresentados nessa dissertação.
A Leonardo Hislei, José Luiz Bezerra e Eduardo Gentil pela confecção do
mapa. Obrigada!
Ao oficial da 1ª Cia da Polícia Militar do Ceará, José Gilton Marques, que
acompanhou as amostragens.
Aos meus colegas de curso, em especial, Danielle Lopes, Cristiane Teles,
Janisi Aragão, Renata Stock, Renata Albuquerque e Rossana Cristina. Obrigada
pelo companheirismo e incentivo durante os dois anos de mestrado.
Ao coração do Laboratório de Microbiologia Ambiental e do Pescado
representado por: Anahy Lima, Camila Silva, Caroline Nunes, Cláudia Brandão,
Daniele Rolim, Edirsana, Cristiane Teles, Gleire Menezes, Isabel Mota, Janisi
Aragão, Norma Barreto, Oscarina Viana, Rakel Hina, Rosa Rebouças e Susy
Margela. Gostaria que soubessem que são pessoas iluminadas. Muito obrigada pelo
carinho e ajuda durante todos os períodos de minha vida. Minha eterna gratidão a
todas!
Aos antigos alunos do Laboratório Biogeoquímica Costeira: Francisco de
Paula Filho, Ilene Matanó, Janaína Andrade e Saulo Maia. E, aos meus
contemporâneos: Breno Bezerra, Danielle Lopes, Edilza Monteiro, Edvar Aguiar,
Francisco José Dias, Dr. Maurício Molisani, Raquel, Roseline Torres, Samara
Eschrique e Telma Maria Braga. Gostaria de agradecê-los por todo carinho, atenção
e ajuda nos campos e análises. Vocês foram muito importantes durante a realização
desse trabalho. Minha eterna gratidão e carinho a todos!
À secretaria do Mestrado em Ciências Marinhas Tropicais, pela atenção
durante o curso. Obrigada!
Ao Instituto de Ciências do Mar, por disponibilizar suas instalações. E, aos
funcionários Jaqueline Gomes e Francisco Eudes por sempre estarem dispostos a
ajudar.
À Fundação de Amparo a Pesquisa (FUNCAP), pela concessão da bolsa.
Ao Sr. Edson Martins e Sra. Luciene Gomes Martins, pelo carinho e
dedicação sempre dispensados a mim.
Ao Marlos Gomes Martins, um grande companheiro e dom de Deus na minha
vida. Obrigada pelo carinho, paciência e dedicação.
Aos meus irmãos, Francisco Pimenta Neto e Weslley Pimenta, que apesar da
distância, são tão importantes e presentes na minha vida.
Aos meus pais, Francisco Pimenta Filho e Maria Esperança Pimenta, que
sempre estiveram ao meu lado e são os grandes responsáveis por minhas
conquistas. Amo vocês! E, a Deus, por ter colocado todos vocês na minha vi da.
“Mudar sempre, sempre.
Tentar ser maior e melhor. É destino em nossas vidas, viver, desfazendo nós.”
Regine Limaverde
ÍNDICE
LISTA DE TABELAS vi
LISTA DE FIGURAS viii
RESUMO 1
ABSTRACT 2
1. INTRODUÇÃO 3
1.1 Região Metropolitana de Fortaleza (RMF) 3
1.2 Águas Pluviais 5
1.3 Contaminação: Química e Biológica 6
1.3.1 Química 6
1.3.2 Biológica 9
1.4 Compartimentos Ambientais: Água e Sedimento 11
2. OBJETIVOS 14
2.1 Objetivo Geral 14
2.2 Objetivos Específicos 14
3. ÁREA DE ESTUDO 15
3.1 Localização 15
3.2 Características Abióticas 19
4. MATERIAIS E MÉTODOS 21
4.1 Amostragem 21
4.2 Caracterização Hidroquímica 21
4.3 Análise Bacteriológica 22
4.3.1 Coliformes Termotolerantes e Escherichia coli em Água 22
4.3.2 Coliformes Termotolerantes e Escherichia coli em Sedimento 22
4.3.3 Provas Bioquímicas (Completa) - Isolamento de Escherichia coli 23
4.3.3.1 Teste da Produção de Indol 23
4.3.3.2 Teste do Citrato de Simmons 23
4.3.3.3 Teste do Vermelho de Metila 24
4.3.3.4 Teste de Voges Proskauer 24
4.4 Determinação de Fósforo Total 24
4.4.1 Fosfato em Água 24
4.4.2 Fósforo Total em Sedimento 25
4.5 Metais-traço 26
4.5.1 Metais-traço (Cu, Hg e Pb) em Água 26
4.5.2 Metais-traço (Cu, Hg e Pb) em Sedimento 26
4.6 Análise Estatística 28
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 29
5.1 Análises Microbiológicas 29
5.1.1 Cálculo do número mais provável (NMP) de coliformes termotolerantes em água e sedimento
29
5.1.2 Cálculo do número mais provável (NMP) de Escherichia coli em água e sedimento
33
5.1.3 Efeito da sazonalidade climática sobre a emissão de coliformes termotolerantes e E. coli para água e sedimento.
37
5.2 Parâmetros Hidroquímicos 39
5.2.1 Medidas in situ dos parâmetros hidroquímicos: pH, temperatura, oxigênio dissolvido e salinidade
39
5.3 Análises de Metais-traço Cobre (Cu), Chumbo (Pb) e Mercúrio (Hg) 43
5.3.1 Validação da metodologia utilizada para a determinação dos teores de metais-traço em sedimento
43
5.3.2 Distribuição de cobre (Cu) no sedimento e água das galerias da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió
44
5.3.3 Distribuição de chumbo (Pb) no sedimento e água das galerias da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió
46
5.3.4 Distribuição de mercúrio (Hg) no sedimento e água das galerias da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió
47
5.4 Análises de Fosfato (P-PO4) 49
5.4.1 Validação da metodologia utilizada para a determinação dos teores de fósforo em sedimento
49
5.4.2 Distribuição do fosfato (P-PO4-3) na água e sedimento das galerias Leste-
Oeste, Náutico e Riacho Maceió 49
5.5 Avaliação dos parâmetros abióticos e bióticos para a qualidade da balneabilidade das águas pluviais que são drenadas para orla de Fortaleza
51
6. CONCLUSÕES 53
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 55
ANEXO A. Determinação de coliformes termotolerantes e E. coli em água 64
ANEXO B. Tabela do NMP para amostras de água 65
ANEXO C. Determinação de coliformes termotolerantes e E. coli em sedimento 66
ANEXO D. Tabela do NMP para amostras de sedimento 67
ANEXO E. Análise de fosfato em água 68
ANEXO F. Análise de fósforo em sedimento 69
ANEXO G. Análise dos metais-traço (Cu, Pb e Hg) em sedimento 70
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 - Porcentagem dos domicílios servidos por água, saneamento
básico e coleta de lixo em Fortaleza.
3
TABELA 2 - Demanda turística de Fortaleza entre 1998 a 2004. 5
TABELA 3 - Porcentagem dos domicílios servidos por água, saneamento
básico e coleta de lixo em Fortaleza. Os bairros abrangem os
sistemas de drenagem da Leste-Oeste, Náutico e Riacho
Maceió (setores centro e oeste da RMF).
17
TABELA 4 - Os quatro ciclos de amostragens, com início e término de cada
período.
21
TABELA 5 - Número mais provável (NMP) de coliformes termotolerantes em
amostras de água e sedimento coletadas nas galerias pluviais
da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos-
período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco) .
30
TABELA 6 - Análise de variância de coliformes termotolerantes em água e
sedimento nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e
Riacho Maceió (p=0,05).
32
TABELA 7 - Número mais provável (NMP) de E. coli em amostras de água e
sedimento coletadas nas galerias pluviais da Leste-Oeste,
Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos- período chuvoso; 2º e
4º ciclos- período seco).
34
TABELA 8 - Análise de variância de E. coli em água e sedimento nas
galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para
p=0,05.
36
TABELA 9 - Análise de variância para as variáveis pH e salinidade, durante
o período de estudo, nas galerias pluviais da Leste-Oeste,
Náutico e Riacho Maceió para p=0,05.
41
TABELA 10- Correlação da salinidade com pH, fosfato, coliformes
termotolerantes e E. coli em águas nas galerias pluviais da
Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05 e n=32.
42
TABELA 11 - Correlação do pH com salinidade, fosfato, coliformes
termotolerantes e E. coli em águas nas galerias pluviais da
Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05 e n=32.
42
TABELA 12 - Comparação dos resultados obtidos nas análises de metais-
traço com o valor de referência do padrão NIST 1646a.
43
TABELA 13 - Teores de Cu em água (µg.L-1) e sedimento (µg.g-1) das galerias
pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º
ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco) .
45
TABELA 14 - Análise de variância para o Cu em água nas galerias pluviais da
Leste-oeste, Náutico e Riacho Maceió em todo o período de
estudo (p=0,05).
45
TABELA 15 - Teores de Pb em água (µg.L-1) e sedimento (µg.g-1) das galerias
pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º
ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco) .
47
TABELA 16 - Teores de Hg em água (ng.L-1) e sedimento (ng.g-1) das galerias
pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º
ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco) .
48
TABELA 17 - Validação da metodologia utilizada para a determinação dos
teores de fósforo em sedimento.
49
TABELA 18 - Distribuição de P-PO4 na água (mg.L-1) e sedimento (µg.g-1) das
galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e
3º ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco).
50
TABELA 19 - Análise de variância no fosfato (P-PO4) em água nas galerias
pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05.
51
vii
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1 - Foto aérea da área de estudo com as galerias amostradas em
destaque: P1- Leste-Oeste, P2- Náutico e P3- Riacho Maceió.
Os pontos 1 e 2 estão no setor Centro e o ponto 3 no setor
Oeste. Fonte: QUICKBIRD- SAD 69- ZONA24S.
16
FIGURA 2 - Galerias amostradas: Ponto 1: Leste-Oeste (A), Ponto 2-
Náutico (B) e Ponto 3- Riacho Maceió (C).
18
FIGURA 3 - Coliformes fecais (termotolerantes) em água e sedimento das
galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió.
31
FIGURA 4 - Correlação da densidade de coliformes termotolerantes (CT) na
água e sedimento.
33
FIGURA 5 - Escherichia coli em água e sedimento das galerias pluviais da
Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió.
35
FIGURA 6 - Correlação da densidade de E. Coli na água e sedimento. 36
FIGURA 7 - Variabilidade do log CT (coliformes termotolerantes) e do índice
pluviométrico na região de estudo.
38
FIGURA 8 - Variabilidade do log Escherichia coli e do índice pluviométrico
na região de estudo.
38
FIGURA 9 - Medidas de temperatura, oxigênio dissolvido, pH e salinidade
das galerias da Leste-Oeste (ponto 1), Náutico (ponto 2) e
Riacho Maceió (ponto 3).
40
FIGURA 10 - Correlação da densidade de coliformes termotolerantes (CT) e
concentração de P-PO4 na água.
52
viii
RESUMO
Volumes consideráveis de esgoto doméstico e efluentes industriais, sem
tratamento, são lançados nos oceanos causando a contaminação dos ecossistemas
aquáticos e colocando em risco a saúde pública e ambiental. O presente estudo teve
por objetivo investigar a presença de metais-traço, fosfato, coliformes
termotolerantes e Escherichia coli em água e sedimento de galerias pluviais de
Fortaleza que, freqüentemente, encontram-se contaminadas por esgoto doméstico,
buscando representatividade das medidas de balneabilidade nas praias de
Fortaleza. As análises de Cu e Pb foram realizadas por espectrofotometria de
absorção atômica pelas técnicas de forno de grafite e chama para as medidas em
água e sedimento, respectivamente. Para a detecção do Hg em água foi usada a
espectrofotometria de fluorescência com técnica de geração de vapor frio e em
sedimento a espectrofotometria de absorção atômica utilizando a técnica de vapor
frio. O fosfato foi medido por espectrofotometria de absorção molecular na região do
visível. Nas análises microbiológicas empregou-se a técnica dos tubos múltiplos. Os
resultados obtidos para coliformes termotolerantes variaram na água de 1,3 x103 a
1,6 x 108 NMP/100mL e no sedimento de 0,3 x 10 a 1,0 x 106 NMP/g. Os valores de
E. coli em água variaram de 0,3 x 10 a 9,2 x 107 NMP/100mL e no sedimento de 0,3
x 10 a 4,6 x 104 NMP/g. As concentrações de metais-traço na água variaram de 0,36
a 16,34 µg.L-1 para Cu, 0,08 a 3,71 µg.L-1 para Pb e 1,1 a 150,4 ng.L-1 para Hg. Nas
análises de sedimento as variações foram de 0,23 a 9,64 µg.g-1 para Cu, 1,41 a
21,73 µg.g-1 para Pb e 0,7 a 21,4 ng.g -1 para Hg. Os teores de fosfato na água
variaram de <0,01 a 1,32 mg.L-1 e no sedimento de 1,12 a 13,39 µg.g-1. Os
resultados mostraram que a contaminação das águas pluviais drenadas para orla de
Fortaleza é constante e elevada para coliformes termotolerantes, E. coli e fosfato,
com correlações estatísticas significativas (p=0,05) entre esses parâmetros. No
entanto, os dados obtidos de metais-traço se mostraram pouco eficientes para
determinação da balneabilidade.
Palavra-chave: contaminação, galerias pluviais, bal neabilidade, fosfato.
ABSTRACT
Considerable volumes of domestic and industrial effluent sewage, without
treatment, are released in the oceans having caused the contamination of aquatic
ecosystems and placing at risk the public and ambient health. The aim of this study
was to investigate the presence of trace metals, phosphate, thermotolerant coliforms
and Escherichia coli in water and sediment of storm sewers of Fortaleza, frequently,
contaminated by domestic sewage, thus decreasing the environmental quality and
balneability in Fortaleza’s beaches. The analyses of Cu and Pb in the water and
sediment were perfomed by atomic absorption espectrophotometry, graphite furnace
and flame techniques, respectively. To evaluate the concentration of Hg in water, cold
vapor fluorescence espectrophotometry were used and cold vapor atomic absorption
espectrophotometry was used for sediment. In the microbiological analyses a multiple
tubes assay was used. Phosphate was measured by molecular absorption
espectrophotometry. The results for thermotolerant coliforms varied in water from 1.3
x103 to 1.6 x 108 NMP/100mL and in sediment from 0.3 x 10 to 1.0 x 106 NMP/g. The
values of E. coli in water varied between 0.3 x 10 to 9.2 x 107 NMP/100mL and in
sediment from 0.3 x 10 to 4.6 x 104 NMP/g. Trace metal concentrations in water varied
between 0.36 to 16.34 µg.L-1 for Cu, 0.08 to 3.71 µg.L-1 for Pb and 1.1 to 150.4 ng.L-1
for Hg. In sediment they varied between 0.23 to 9.64 µg.g-1 for Cu, 1.41 to 21.73 µg.g-
1 for Pb and 0.7 a 21.4 ng.g-1 for Hg. Phosphate concentrations in the water varied
between 0,01 to 1.32 mg.L-1 and in sediment from 1.12 to 13.39 µg.g-1. The results
had shown a constant and high contamination of drained pluvial waters of Fortaleza’s
coast by thermotolerant coliforms, E. coli and phosphate, with correlate statistical
signification (p=0.05). However, the results of trace metal had showed poor efficiency
as balneability parameters.
Keywords: contamination, stormwater drainage system, balneability, phosphate
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
29
5- RESULTADOS E DISCUSSÃO 5.1- Análises Microbiológicas 5.1.1- Cálculos do número mais provável (NMP) de co liformes fecais
(termotolerantes) em água e sedimento
As amostras de água coletadas, nas saídas das galerias pluviais,
apresentaram índices de coliformes fecais (termotolerantes) e Escherichia coli
superiores aos preconizados pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA)
na Resolução nº 274 (2000), que estabelece critérios para classificação de águas
destinadas a balneabilidade. As águas podem ser classificadas como impróprias
quando apresentarem valores superiores a 1000 CF ou 800 E. coli por 100 mL de
amostra.
A Tabela 5 apresenta o NMP de coliformes termotolerantes de água e
sedimento das três galerias amostradas. Os valores na água das galerias variaram
de 3,3 x 104 a 1,6 x 108 na Leste-Oeste, 1,3 x 103 a 1,7 x 107 no Náutico e 7,9 x 104
a 5,4 x 107 NMP/100mL no Riacho Maceió. Sendo que, 100% das amostras foram
consideradas impróprias, fato que mostra que a poluição local é intensa, pois estas
águas são lançadas diretamente na praia, sem nenhum tratamento.
Os resultados de coliformes fecais obtidos no presente estudo, corroboram
com os apresentados por Vieira et al. (2002a) que obtiveram em 100% das amostras
de água coletas nas galerias pluviais do Náutico e Riacho Maceió valores superiores
a 1000 CF/100mL. Fato, que evidencia fontes constantes de contaminação da zona
costeira, ao longo dos anos de estudo.
Fontes permanentes de poluição por material fecal são distribuídas pelas
galerias para as praias, podendo causar problemas de saúde pública, como por
exemplo, gastroenterites, hepatites, salmoneloses, doenças virais e ocorrência de
dermatites e micoses aos freqüentadores destas praias (Vieira et al., 2001b).
Segundo Vieira et al. (2001b), somente 8% do esgoto lançado ao mar na
região retorna a praias adjacentes, o que é suficiente para contribuir na
contaminação destas áreas. Além do que, o aumento da freqüência de banhistas
tem se mostrado um fator adicional à poluição das praias (Vieira et al., 2002b).
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
30
Para o sedimento, os valores do NMP de coliformes termotolerantes nas
galerias variaram de 1,0 x 103 a 1,0 x 106 na Leste-Oeste, 0,3 x 10 a 1,0 x 105 no
Náutico e 1,5 x 10 a 1,0 x 105 NMP/g no Riacho Maceió. Tais valores excedem os
1000 CF/g de amostra, (Mendes et al., 1993), nas galerias da Leste-Oeste, Náutico e
Riacho Maceió que apresentaram em 100% das amostras valores acima do
permitido pela legislação.
Tabela 5: Número mais provável (NMP) de coliformes termotolerantes em amostras de água e sedimento coletas nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco).
Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió Ciclo
Água
NMP/100mL Sedimento
NMP/g Água
NMP/100mL Sedimento
NMP/g Água
NMP/100mL Sedimento
NMP/g 1,4 x 106 2,4 x 103 2,4 x 105 4,3 x 102 1,1 x 106 4,3 x 102 2,8 x 107 2,1 x 103 3,3 x 103 1,2 x 103 3,5 x 105 1,1 x 103 3,3 x 104 9,3 x 103 3,4 x 103 9,3 x 103 1,7 x 105 2,4 x 103 94 x 106 3,5 x 104 7,9 x 105 2,3 x 102 7,0 x 106 2,3 x 103
1º
2,3 x 106 2,3 x 103 3,3 x 105 0,3 x 10 1,8 x 107 3,6 x 10 1,1 x 107 2,4 x 104 3,3 x 106 2,1 x 104 7,9 x 104 1,5 x 103 2,4 x 107 9,3 x 103 1,3 x 104 9,3 x 102 5,4 x 107 1,5 x 104 1,6 x 108 1,5 x 104 1,3 x 106 1,4 x 102 3,3 x 105 1,5 x 10 7,9 x 105 4,3 x 103 1,3 x 103 9,3 x 103 1,1 x 106 9,3 x 102
2º
2,1 x 106 2,1 x 103 1,4 x 106 2,3 x 103 1,3 x 106 2,0 x 102 4,3 x 107 1,5 x 103 9,2 x 105 2,4 x 104 2,2 x 107 4,6 x 103 7,9 x 106 4,6 x 103 1,3 x 104 2,3 x 103 2,4 x 106 4,3 x 102 4,9 x 106 4,3 x 104 1,7 x 103 2,3 x 10 2,4 x 107 1,1 x 103 5,4 x 107 1,0 x 103 5,4 x 105 2,4 x 103 1,7 x 107 1,0 x 105
3º
3,5 x 107 1,5 x 103 9,4 x 103 9,3 x 10 1,6 x 107 2,4 x 103 2,4 x 106 4,6 x 105 1,7 x 107 1,1 x 103 5,4 x 107 1,5 x 104 3,3 x 106 4,3 x 103 - 0,3 x 10 5,4 x 106 1,0 x 104 1,6 x 108 4,6 x 104 - 4,3 x 10 2,8 x 107 2,1 x 104 1,6 x 108 1,0 x 104 - 1,1 x 103 2,8 x 107 4,6 x 104
4º
9,4 x 106 1,0 x 106 3,3 x 105 1,0 x 105 7,9 x 106 1,5 x 104 - galeria seca
Os coliformes fecais são eliminados da coluna d’água pela adsorção e
subseqüente sedimentação. Assim, os coliformes viáveis geralmente acumulam no
sedimento, proporcionando alta densidade de coliformes nesse compartimento (An
et al., 2002).
As bactérias presentes na areia das praias representam riscos à saúde
pública. Contudo, o controle de qualidade destas áreas inclui geralmente a análise
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
31
microbiológica da água e raramente a poluição da areia é verificada (Vieira et al.,
2002b).
A Figura 3 apresenta os valores de coliformes termotolerantes (CT), tanto em
água quanto sedimento. Estes valores variaram de forma significativa quando foram
comparados todos os resultados obtidos nas diferentes campanhas de amostragem
no período do estudo (Tabela 6). Porém, quando se comparou a variabilidade entre
os pontos de amostragem durante as 20 campanhas, apenas os resultados obtidos
para CT na galeria do Náutico (M=5,035) apresentaram variação significativa em
relação aos resultados obtidos nas galerias da Leste-Oeste (M=7,002; p=0,001) e
Riacho Maceió (M=6,650; p=0,001).
Assim, ficou evidenciado que a galeria do Náutico se distinguiu das demais e
apresenta menor contaminação por coliformes termotolerantes, entretanto, os
valores encontram-se acima do permitido pela legislação do CONAMA.
O NMP de coliformes termotolerantes em sedimento na galeria do Náutico
(M=2,846; p=0,002) quando comparados aos das galerias da Leste-Oeste e Riacho
Maceió diferiram significamente apenas na galeria da Leste-Oeste (ponto 1) com
M=3,241 e p=0,002.
0
2
4
6
8
Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió
CT
(lo
g)
Água Sedimento
Figura 3: Coliformes fecais (termotolerantes) em água e sedimento das galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
32
Tabela 6: Análise de variância de coliformes fecais (termotolerantes) em água e sedimento nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05.
Variável n F p
Log CT (Água) 57 19,302 0,001
Log CT (Sedimento) 60 4,184 0,020
n= número amostral; F= s21/ s
22(razão da variância maior sobre a menor); p=0,05 (significância)
A correlação dos valores de coliformes termotolerantes na água e sedimento
foi significativa em todos os pontos durante o período de coleta com n=57, r=0,3241
e p=0,014 (Figura 4). De acordo com Rozen & Belkin (2001), os coliformes
sobrevivem melhor no sedimento que na água. A observação destes autores não
corrobora com os resultados encontrados no presente estudo, onde os valores de
coliformes encontrados na água foram sempre superiores aos dos sedimentos. Fato
que, pode ser atribuído à contaminação fecal recente e constante, oriunda
principalmente das emissões antrópicas (Sankararamakrishnan & Guo, 2005).
Além disso, é possível que a contaminação do sedimento significativamente
menor quando comparada à água, possa ser explicada pela característica grosseira
do sedimento analisado, que é constituído de areia e cascalho (DNPN, 1998), e
geralmente pobre em matéria orgânica. Uma vez que, a contaminação na areia
deve-se a associação com finas partículas no sedimento e a matéria orgânica que
possibilita a sobrevivência de microrganismos (Rozen & Belkin, 2001). A ausência
destas características mineralógicas facilitadoras da acumulação de microrganismos
pode ser a razão das fracas correlações estatísticas observadas neste estudo entre
os teores de água e sedimento.
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Log CT (Água)
Log
CT
(S
edim
ento
)
Figura 4: Correlação da densidade de coliformes termotolerantes (CT) na água e sedimento.
5.1.2- Cálculo do número mais provável (NMP) de Escherichia coli em água e
sedimento
A Tabela 7 apresenta o NMP de Escherichia coli em água e sedimento das
três galerias amostradas. Os valores na água das galerias variaram de 6,1 x 102 a
9,2 x 107 na Leste-Oeste, 0,3 x 10 a 2,1 x 106 no Náutico e 4,0 x 102 a 1,8 x 107
NMP/100 mL no Riacho Maceió. Cem por cento das amostras foram consideradas
impróprias, com valores do NMP de Escherichia coli superiores a 800 por 100 mL de
amostra.
Os valores de E. coli no sedimento das galerias variaram de 0,3 x 10 a 4,6 x
104 na Leste-Oeste, 0,3 x 10 a 4,6 x 103 no Náutico e 0,74 x 10 a 1,5 x 104 NMP/g
no Riacho Maceió. A contaminação do sedimento foi maior na galeria da Leste-
Oeste, seguida do Riacho Maceió e Náutico (Tabela 7).
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Tabela 7: Número mais provável (NMP) de Escherichia coli em amostras de água e sedimento coletados nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco).
Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió Ciclo
Água NMP/100mL
Sedimento NMP/g
Água NMP/100mL
Sedimento NMP/g
Água NMP/100mL
Sedimento NMP/g
6,0 x 105 1,5 x 10 1,2 x 104 0,3 x 10 1,2 x 103 4,3 x 102 2,4 x 106 2,1 x 103 6,8 x 102 0,3 x 10 4,0 x 102 2,1 x 102 7,9 x 103 2,9 x 102 3,7 x 102 9,3 x 104 1,7 x 105 1,5 x 10 4,7 x 106 1,5 x 102 1,4 x 103 0,62 x 10 7,0 x 106 1,6 x 10
1º
6,1 x 102 0,3 x 10 2,4 x 104 0,3 x 10 2,1 x 106 3,6 x 10 2,1 x 106 1,1 x 103 2,6 x 103 2,1 x 10 1,7 x 103 2,8 x 102 1,7 x 105 2,1 x 103 7,9 x 103 2,8 x 10 1,1 x 107 1,5 x 104 4,9 x 103 1,5 x 104 6,8 x 102 2,7 x 10 3,2 x 103 0,92 x 10 3,9 x 105 6,4 x 10 2,0 x 102 0,3 x 10 4,9 x 105 1,5 x 10
2º
1,7 x 105 0,3 x 10 7,8 x 102 0,3 x 10 1,7 x 105 0,74 x 10 2,8 x 105 1,5 x 103 4,7 x 104 4,6 x 103 4,7 x 106 4,3 x 103 1,7 x 106 3,6 x 10 2,7 x 103 2,1 x 10 3,5 x 105 4,3 x 102 9,4 x 105 4,3 x 104 0,3 x 10 0,3 x 10 2,1 x 106 1,0 x 103 4,1 x 106 2,9 x 102 1,4 x 104 9,3 x 102 1,7 x 107 1,5 x 103
3º
3,5 x 107 0,92 x 10 4,5 x 102 1,5 x 10 3,5 x 106 4,3 x 102 3,4 x 105 2,7 x 102 2,1 x 106 1,1 x 103 2,7 x 106 1,5 x 102 4,7 x 103 4,3 x 103 - 0,3 x 10 5,4 x 106 3,5 x 10 2,1 x 107 4,6 x 104 - 4,3 x 10 1,8 x 107 2,7 x 102 9,2 x 107 1,5 x 103 - 2,9 x 102 1,4 x 106 1,0 x 103
4º
2,0 x 106 2,8 x 104 1,7 x 105 4,6 x 102 2,0 x 104 1,5 x 102 - galeria seca
A densidade de E. coli na água em todos os pontos foi maior que no
sedimento (Figura 5). Fato, que discorda de An e colaboradores (2002), os quais
encontraram densidades no sedimento maiores que nas águas do lago Texoma
(Oklahoma-USA), provavelmente porque na presente região de estudo, sistemas
lóticos, o tempo de residência da água é muito menor do que em lagos, sistemas
lênticos. O tempo de residência em rios tem sido estimado em cerca de
aproximadamente duas semanas enquanto em lagos os valores alcançam cerca de
10 anos. Isto denota que a contaminação que atinge lagos pode gerar um impacto
ambiental ainda maior, do que por exemplo, em estuário. Outro fator preocupante é
que a água subterrânea que também pode ser contaminada por essas emissões
inadequadas de esgoto, pode ter tempo de residência muito variável a depender da
hidrologia local, podendo variar de 2 semanas a 10.000 anos, sendo estes valores
superiores extremos pertencentes a aqüíferos confinados (Esteves, 1998).
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Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió
E. c
oli
(log)
Água Sedimento
Figura 5: Escherichia coli em água e sedimento das galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió.
Os valores de Escherichia coli, tanto em água quanto sedimento, variaram de
forma significativa durante o período de estudo (Tabela 8). No entanto, quando se
comparou a variabilidade entre os pontos de amostragem durante as 20 campanhas,
apenas os valores obtidos para E. coli na galeria do Náutico (M=3,492) foram
menores e apresentaram variação significativa em relação aos resultados obtidos
nas galerias da Leste-Oeste (M=5,708; p=0,001) e Riacho Maceió (M=5,597;
p=0,001).
Para o sedimento, o NMP de E. coli na galeria do Náutico (M=1,677) quando
comparados às galerias da Leste-Oeste e Riacho Maceió diferiram significamente
apenas na galeria da Leste-Oeste (ponto 1) com M=2,729 e p=0,015.
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Tabela 8: Análise de variância de E. coli em água e sedimento nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05.
Variável n F p
Log E. coli (Água) 57 14,492 0,001
Log E. coli (Sedimento) 60 6,637 0,002
n= número amostral; F= s21/ s
22(razão da variância maior sobre a menor); p= 0,05 (significância)
An e colaboradores (2002), mostram que a correlação da densidade de E. coli
entre água e sedimento não foi significativa. Este fato, estaria indicando que a
densidade de E. coli na água não é um indicador de densidade no sedimento para a
região de estudo. Porém, no presente estudo, a correlação foi significativa (n=57,
r=0,3880, p=0,003) quando comparadas as densidades de E. coli na água e
sedimentos em todas as campanhas nos três pontos de amostragens (Figura 6). No
entanto, quando foi comparada a densidade de E. coli em cada ponto de
amostragem, a correlação entre os compartimentos água e sedimento não foi
significativa, ou seja, com a diminuição do número de amostras avaliadas a
correlação não se manteve. Assim, determinações seguras para avaliação da
contaminação por E. coli devem sempre considerar o comportamento aquático.
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Log E. coli (Água)
Log
E. c
oli
(S
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)
Figura 6: Correlação da densidade de Escherichia coli na água e sedimento.
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Segundo Alm et al. (2003), muitas variáveis ambientais têm influências na
abundância de coliformes na água, porém a areia também pode servir como
proteção ambiental a bactérias entéricas, devido à presença de nutrientes, proteção
da luz solar e a predação. Estudos realizados para a praia do Mucuripe, Futuro e
Caça-Pesca detectaram índices elevados de contaminação por Escherichia coli tanto
em areia seca quanto em úmida (Vieira et al., 2001b), assim como neste estudo.
Entretanto, o uso do sedimento como compartimento a ser monitorado para a
avaliação de E. coli deve ser cuidadoso, pois pode levar a resultados negativos
falsos sobre a contaminação da área.
5.1.3- Efeito da sazonalidade climática sobre a emi ssão de Coliformes
Termotolerantes e Escherichia coli para água e sedimento
O runoff de áreas urbanas é a maior fonte de contaminação microbiológica de
águas superficiais e é estimado como taxa significante na contaminação das águas
costeiras. Material fecal e outros contaminantes presentes na superfície dos
telhados, asfalto, aterros e esgoto são lavados e carreados para os corpos d´água
mais próximos (Reeves et al., 2004), principalmente após eventos de chuva.
No presente estudo esta correlação também não foi observada, fato que
comprova a ausência da influência da variabilidade climática (índice pluviométrico)
sobre a variabilidade de coliformes na região de estudo (Figuras 7 e 8). Cardonha e
colaboradores (2004), em estudo realizado em três galerias pluviais de Natal (RN),
também não obtiveram correlação entre índice pluviométrico e os NMPs de
coliformes.
No entanto, esta correlação foi observada na baía de Santa Mônica
(California-USA), onde o declínio da qualidade da água das praias estava associado
aos eventos de chuva (Schiff et al., 2003). Kolm & Andretta (2003), na enseada do
Perequê (Paraná-Brasil), registraram elevação da contaminação por coliformes totais
e E. coli durante fortes chuvas, justificada pelo transporte de matéria orgânica
particulada (POM) das regiões próximas para a enseada. Sendo importante salientar
que, altos valores de E. coli foram determinados em todas as estações em maré
baixa podendo estar direto ou indiretamente relacionados com eventos de chuvas.
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CT
Índice Pluviométrico Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió
Figura 7: Variabilidade do log CT (Coliformes Termotolerantes) e do índice pluviométrico na região de estudo.
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Campanhas
Índi
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Log
E. c
oli
Índice Pluviométrico Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió
Figura 8: Variabilidade do log de Escherichia coli e do índice pluviométrico na região de estudo.
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Dessa forma, fica evidenciado que a contaminação das praias da orla de
Fortaleza é fortemente dependente das fontes emissoras de esgotamento urbano
que atuam de maneira contínua sobre a região. Este fato, corrobora com os dados
do estudo realizado nesta orla que mostrou que a contaminação das praias
independe da altura da maré, pois as fontes são constantes e intensas, embora as
marés altas possam diluir a contaminação (Vieira et al., no prelo)
5.2 - Parâmetros Hidroquímicos
5.2.1- Medidas in situ dos parâmetros hidroquímicos: temperatura, pH,
oxigênio dissolvido e salinidade
A Figura 9 apresenta os valores de temperatura, salinidade, oxigênio
dissolvido e pH nas saída das galerias pluviais amostradas.
Os valores de temperatura variaram na galeria da Leste-Oeste de 27,9 a 34,0
ºC, no Náutico de 28,9 a 32,0ºC e no Riacho Maceió de 27,1 a 31,0ºC. Dentre os
parâmetros hidroquímicos da temperatura foi o mais constante em todos os pontos
durante o período de estudo.
Os valores de pH variaram entre 5,96 a 7,06 nas galerias da Leste-Oeste e
Riacho Maceió. Na galeria do Náutico os valores de pH foram superiores a 7,05 em
todas as medidas, fato, que indica a maior influência marinha (Braga et al., 2000).
As medidas de oxigênio dissolvido ficaram na faixa de 0,15 a 7,06 mg.L-1,
exceto em um pico de 18,60 mg.L-1 em uma das coletas na galeria da Leste-Oeste.
Esta medida variou na galeria da Leste-Oeste de 0,15 a 7,06 mg.L1, Náutico de 2,65
a 6,92 mg.L-1 e Riacho Maceió de 0,15 a 4,32 mg.L-1. Menezes et al. (2003),
encontraram valores similares de oxigênio dissolvido com faixa de 0,33 a 5,02 mg.L-1
para as galerias do Náutico e Riacho Maceió.
Na galeria do Náutico observaram-se as maiores variabilidades da salinidade,
de 0,00 a 35,00, enquanto que as galerias da Leste-Oeste e Riacho Maceió
apresentaram valores variando de 0,00 a 16,6 e 0,00 a 2,7, respectivamente. Este
fato mostra que a galeria do Náutico foi fortemente influenciada pelas águas
marinhas, ou seja, a mais lixiviada.
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Campanhas
Tem
pera
tura
(°C
)
Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3
0,0
5,0
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15,0
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1ª 2ª 3ª 4ª
Campanhas
Oxi
gêni
o di
ssol
vido
(m
g/L)
Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3
0,0
10,0
20,0
30,0
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1ª 2ª 3ª 4ª
Campanhas
Sal
inid
ade
Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
10,0
1ª 2ª 3ª 4ª
Campanhas
pH
Ponto 1 Ponto 2 Ponto 3
Figura 9: Medidas de temperatura, oxigênio dissolvido, pH e salinidade das galerias da Leste-Oeste (ponto 1), Náutico (ponto 2) e Riacho Maceió (ponto 3).
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
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Menezes et al. (2003), obtiveram valores de pH variando de 6,56 a 9,53 e de
salinidade de 0,00 a 14,00, para as galerias do Náutico e Riacho Maceió. Estudo
similar realizado em Santos (SP), caracterizou os contaminantes que chegavam ao
estuário tanto pelos canais naturais quanto artificiais, observou os valores de
temperatura, pH e salinidade variando de 24,2 a 25,0, 5,70 a 8,50 e 19,35 a 32,28,
respectivamente (Braga et al., 2000). Tais valores assemelham-se com os
resultados obtidos para a galeria do Náutico, que apresentou os maiores valores
para salinidade e pH.
Apenas os valores de pH e salinidade variaram de forma significativa durante
o período de estudo (Tabela 9). Quando se comparam as variações de pH nas
estações de coleta durante o período do estudo, apenas a galeria do Náutico
(M=7,965) apresentou diferença significativa em relação às galerias da Leste-Oeste
(M=6,600; p=0,001) e Riacho Maceió (M=6,461; p=0,001). Em relação à salinidade a
galeria do Náutico (M=21,875) também se diferenciou das galerias da Leste-Oeste
(M=3,557; p=0,001) e Riacho Maceió (M=0,592; p=0,001). Tais resultados
confirmam que a galeria do Náutico foi a mais influenciada por águas marinhas e
mostra que esta lixiviação, provavelmente, é a responsável por menor contaminação
da galeria em relação às demais, como observado nas Figuras 3 e 5 e Tabelas 6 e
8.
Tabela 9: Análise de variância para as variáveis pH e salinidade, durante o período de estudo, nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05.
Variável n F p
pH 32 55,067 0,001
Salinidade 32 17,095 0,001
n= número amostral; F= s21/ s
22 (razão da variância maior sobre a menor); p=0,05 (significância).
Quando correlacionados todos os parâmetros medidos, houve correlação
significativa entre as variáveis hidroquímicas (salinidade e pH) com fósforo,
coliformes termotolerantes e E. coli. Para a salinidade, todas as variáveis tiveram
correlação negativa, ou seja, quando a salinidade aumentava os valores de fósforo,
CT e E. coli diminuiam ou quando a salinidade diminuía os valores de fosfato,
coliformes termotolerates e E. coli aumentavam (Tabela 10). O pH também obteve
correlação significativa em relação à salinidade, fósforo, coliformes termotolerantes
(CT) e E. coli (Tabela 11). A correlação significativa dos parâmetros pH e salinidade
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
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com o fosfato, coliformes termotolerantes e E. coli estão diretamente relacionados
com a variação do fluxo da maré e mostram a capacidade das águas marinhas de
lixiviarem as praias contaminadas, mesmo onde na costa de Fortaleza há aporte
constante de água contaminada por esgotamento urbano inadequado.
Tabela 10: Correlação da salinidade com pH, fosfato, coliformes termotolerantes (CT), E. coli e pH em água nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05 e n=32.
Variável r p
PH 0,814 0,001
Log CT -0,785 0,001
Log E. coli -0,674 0,001
Fosfato -0,734 0,001
r= coeficiente de correlação de Pearson; p=0,05 (significância)
Tabela 11: Correlação do pH com salinidade, fosfato, coliformes termotolerantes (CT), E. coli e pH em água nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió para p=0,05 e n=32.
Variável r p
Salinidade 0,814 0,001
Log CT -0,697 0,001
Log E. coli -0,643 0,001
Fosfato -0,726 0,001
r= coeficiente de correlação de Pearson; p=0,05 (significância)
Gauthier (1992), cita a curta duração da sobrevivência de bactérias entéricas
no ambiente marinho. A rápida permanência destas bactérias deve-se aos
chamados fatores antagonistas (temperatura, radiação solar, salinidade, pH etc) e
que representam o fator de autodepuração do ambiente marinho. Porém, deve-se
salientar que mesmo diante da capacidade depurativa do ambiente marinho, a
bactéria pode sofrer adaptação prévia e gradual as condições osmóticas do
ambiente marinho (Rozen & Belkin, 2001).
O aumento da salinidade é um parâmetro importante na redução das
concentrações de fosfato. Vale ressaltar que a média de salinidade nos oceanos é
35, o que significa dizer que 96,5 % representam água pura e 3,5% corresponde aos
componentes inorgânicos dissolvidos. Os componentes principais (concentração
acima de 1 µg mL-1) são representados pelo cloro, sódio, magnésio, enxofre, cálcio e
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potássio (Silva, 2004). O fluxo da maré eleva a quantidade desses íons e acaba
diluindo as concentrações de fosfato oriundo do runoff escoado pelas galerias, fato
que, foi observado na galeria do Náutico, onde há ocorrência das maiores
salinidades acompanhadas de baixas concentrações do nutriente.
5.3 - Análises dos Metais-traço Cobre (Cu), Chumbo (Pb) e Mercúrio (Hg)
5.3.1- Validação da metodologia utilizada para a de terminação dos teores de
metais-traço em sedimento
A validação da metodologia empregada foi comprovada através da utilização
de um padrão NIST (Standard Reference Material® 1646a-Estuarine Sediment)
certificado para os metais analisados, exceto Hg que possui apenas um valor
estimado.
Todos os metais analisados apresentaram recuperação próxima do valor de
referência (Tabela 12). Fato, que aprova a metodologia empregada para a
determinação dos teores de metais no sedimento de origem antrópica, tendo a
recuperação variando de 75 a 92%.
Tabela 12: Comparação dos resultados obtidos na análise com o valor de referência do padrão NIST 1646a.
Padrão N Valor Certificado (µg.g -1) Rendimento (%)
Cu 3 10,01 ± 0,34 89,0
Pb 3 11,7 ± 1,2 91,9
Hg* 3 0,04 75,0
* Valor não certificado
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5.3.2- Distribuição de cobre (Cu) no sedimento e ág ua das galerias da Leste-
Oeste, Náutico e Riacho Maceió
Os teores de Cu na água variaram de 0,50 a 2,38 µg.L-1 (galeria da Leste-
Oeste), 0,36 a 16,34 µg.L-1 (galeria do Náutico) e 0,38 a 3,58 µg.L-1 (galeria do
Riacho Maceió), conforme demonstrado na Tabela 6. Sendo que, os maiores valores
foram determinados na galeria do Náutico.
No sedimento, os teores de Cu variaram de 0,35 a 3,57 µg.g-1 (galeria da
Leste-Oeste), 0,17 a 9,64 µg.g-1 (galeria do Náutico) e 0,46 a 1,40 µg.g-1 (galeria do
Riacho Maceió). Estes valores são similares aos teores de Cu no sedimento obtidos
por Maia (2004) na região costeira de Fortaleza, onde os valores variaram de 3,40 a
4,64 µg.g-1 (Tabela 13).
Em estimativa da carga de Cu oriunda de componentes individuais de
automóveis e construções foi calculado o valor de 0,038 kg/ha-ano para a baía de
Santa Mônica (USA), onde 47% foram atribuídos ao desgaste dos freios de
automóveis e 21% a materiais como telha, tijolo e estruturas metálicas (Davis et al.,
2001). A lavagem dessas superfícies pela água das chuvas arrasta quantidades
consideráveis de Cu, via galerias pluviais, para a região costeira.
As concentrações de Cu variaram de forma significativa apenas na água
durante o período do estudo (Tabela 14). Porém, quando se comparou a
variabilidade entre os pontos de amostragem durante as 20 campanhas, apenas os
valores obtidos para a galeria do Náutico (M=3,5875) apresentaram variação
significativa quando comparados aos resultados obtidos nas galerias da Leste-Oeste
(M=1,066; p=0,017) e Riacho Maceió (M=1,269; p=0,030).
As amostras de água coletadas, nas saídas das galerias pluviais,
apresentaram teores entre 0,23 a 16,34 µg.L-1 de cobre. Tais teores encontram-se
dentro do valor preconizado pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA)
na Resolução nº 357 (2005), que estabelece critérios para águas salobras. O valor
máximo permitido pela legislação é de 0,005 mg.L-1 de Cu, ou seja, as
concentrações encontradas nas galerias estão dentro do valor estabelecido pelo
CONAMA.
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Tabela 13: Teores de Cu em água (µg.L-1) e sedimento (µg.g-1) das galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco).
Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió Ciclo
Água
(µg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) Água
(µg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) Água
(µg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) 1,53 0,91 2,38 0,42 0,52 0,86
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
1º
- - - - - - 2,38 3,57 16,34 1,41 1,46 0,82
- - - - - - - - - - - -
1,75 0,86 1,69 1,09 0,92 1,08
2º
1,61 0,80 5,86 0,53 1,17 0,94 1,50 0,75 3,71 9,64 0,89 1,38 0,87 0,54 1,40 0,95 0,38 1,03 0,50 1,07 0,36 1,52 2,80 0,49 1,27 1,02 3,72 0,95 0,85 0,75
3º
0,91 0,70 4,75 0,97 1,21 1,40 0,65 0,46 10,69 1,47 0,38 0,68 1,10 0,38 -- 0,24 3,58 0,56 0,60 0,41 -- 0,23 1,97 1,18 0,53 0,43 -- 0,17 0,56 0,89
4º
* 0,35 * 1,47 * 0,46 - não foi realizada coleta -- galeria seca * a campanha foi realizada
Tabela 14: Análise de variância no Cu em água nas galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió em todo o período de estudo (p=0,05).
Variável n F p
Cobre 32 5,984 0,007
n= número amostral; F= s21/ s
22(razão da variância maior sobre a menor); p=0,05 (significância)
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
46
5.3.3- Distribuição de chumbo (Pb) no sedimento e á gua das galerias da Leste-
Oeste, Náutico e Riacho Maceió
Os teores de Pb na água variaram de 0,13 a 1,95 µg.L-1 (galeria da Leste-
Oeste), 0,08 a 3,71 µg.L-1 (galeria do Náutico) e 0,08 a 3,64 µg.L-1 (galeria do Riacho
Maceió), conforme dispostos na Tabela 15. Os valores de Pb para RMF são
considerados baixos quando comparados com regiões industrializadas. Porém,
Davis et. al. (2001), encontraram altos níveis de Pb em tijolo e madeira pintada
utilizados na construção civil, ou seja, o runoff de áreas residenciais pode ser
importante fonte de emissão de Pb.
A Tabela 15 apresenta os teores de Pb no sedimento que variaram de 1,41 a
21,73 µg.g-1 (galeria da Leste-Oeste), 1,70 a 4,70 µg.g-1 (galeria do Náutico) e 2,37 a
3,87 µg.g-1 (galeria do Riacho Maceió). Os maiores valores Pb foram encontrados na
galeria da Leste-Oeste, teores que podem ser provavelmente justificados pela
presença de industrias têxteis e processamento de metal na área.
Maia (2004), observou no sedimento que os teores mais elevados de Pb (9,42
a 13 µg.g-1) estavam distribuídos próximo à linha de costa, mostrando que o runoff
urbano é um importante emissor de Pb para a região costeira de Fortaleza.
Davis e colaboradores (2001), quantificaram uma descarga de 0,069 kg
Pb/hab-ano para a baía de Santa Mônica (USA), sendo que 79% do total das
emissões foram oriundas do runoff de construções (paredes, telhado e a estrutura
metálica), corroborando com os resultados obtidos na costa de Fortaleza.
Na orla de Fortaleza, as amostras de água coletadas nas galerias
apresentaram teores faixa de 0,08 a 3,71 µg.L-1 de chumbo. Esta faixa de
concentração está abaixo do valor preconizado pelo Conselho Nacional do Meio
Ambiente (CONAMA) na Resolução nº 357 (2005), que estabelece critérios para
águas salobras. Sendo, 0,01 mg.L-1 de Pb, a concentração máxima permitida pela
legislação.
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
47
Tabela 15: Teores de Pb em água (µg.L-1) e sedimento (µg.g-1) das galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco).
Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió Ciclo
Água
(µg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) Água
(µg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) Água
(µg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) 0,54 3,08 0,13 2,96 0,89 2,92
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
1º
- - - - - - 1,95 9,66 3,11 2,85 0,57 2,76
- - - - - - - - - - - -
1,14 2,08 0,13 2,81 0,19 3,87
2º
0,86 2,11 0,08 2,17 0,43 3,07 1,50 2,62 3,71 4,70 3,64 3,04 0,13 1,70 0,08 2,40 1,31 3,33 0,40 21,73 0,08 2,95 0,65 2,65 0,62 19,00 0,08 2,31 0,73 3,11
3º
0,22 4,89 0,08 3,22 0,37 2,98 0,31 1,53 0,67 2,08 0,27 3,07 0,21 1,88 -- 1,70 0,11 2,45 0,27 1,69 -- 1,77 0,67 3,50 0,74 1,82 -- 1,77 0,08 3,12
4º
* 1,41 * 2,37 * 2,37 - não foi realizada coleta -- galeria seca * a campanha não foi realizada
5.3.4- Distribuição de mercúrio (Hg) no sedimento e água das galerias da
Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió
A Tabela 16 apresenta os teores de Hg na água que variaram de 1,2 a 105,7
ng.L-1 (galeria da Leste-Oeste), 2,6 a 38,6 ng.L-1 (galeria do Náutico) e 4,1 a 150,4
ng.L-1 (galeria do Riacho Maceió).
As galerias da Leste-Oeste e Riacho Maceió apresentaram os maiores
valores para mercúrio em água. Teores elevados de Hg estão ligados a
contaminação existente na bacia de drenagem e podem sugerir a presença de fonte
pontual, como no caso de algumas baías da costa brasileira (Marins et al., 2004) ou
ocorrem em menores proporções devido à descargas antrópicas difusas como no
caso da RMF (Maia, 2004; Marins, 2004). Marins et al. (1999), estimaram entrada de
350 kg. ano-1 de Hg oriundo de runoff urbano para a baía de Sepetiba, que tem bacia
de drenagem de 447 km2 (Molisani et al., 2004)
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
48
Os teores de Hg no sedimento variaram de 0,7 a 5,6 ng.g-1 (galeria da Leste-
Oeste), 0,9 a 21,4 ng.g-1 (galeria do Náutico) e 0,9 a 21,4 ng.g-1 (galeria do Riacho
Maceió), conforme dispostos na Tabela 16. O valor de background que é de 15 ng.g-
1 (Marins et al., 2004) foi ultrapassado, em todos as galerias, pelo menos uma vez
durante o período de amostragem.
Neste estudo, as concentrações de Hg determinadas foram similares aos
teores encontrados por Maia (2004), que obteve valores em sedimento variando de
0,7 a 17,5 ng.g-1, próximo à linha de costa da região metropolitana de Fortaleza
(RMF).
A Resolução nº 357 (2005) do Conselho Nacional do Meio Ambiente
(CONAMA) estabelece critérios para o lançamento de efluentes, onde o valor
máximo permitido pela legislação é de 0,0002 mg.L-1 de Hg. Nas amostras de água
coletadas, nas saídas das galerias pluviais, os teores ficaram na faixa de 1,2 a 150,4
ng.L-1 de mercúrio. Tais teores encontram-se abaixo do valor máximo preconizado
pelo CONAMA.
Tabela 16: Teores de Hg em água (µg.L-1) e sedimento (ng.g-1) das galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco).
Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió Ciclo
Água
(ng.L -1) Sedimento
(ng.g -1) Água
(ng.L -1) Sedimento
(ng.g -1) Água
(ng.L -1) Sedimento
(ng.g -1) 21,2 0,9 12,3 0,9 64,5 21,4
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
1º
- - - - - - 4,3 2,6 19,6 0,9 13,1 4,5 - - - - - - - - - - - -
33,8 2,7 23,3 0,9 25,1 4,5
2º
92,3 2,7 38,6 21,4 7,1 4,5 85,7 2,7 6,9 9,8 47,1 2,7 1,2 0,9 2,6 0,9 52,0 8,0
17,2 2,7 11,5 0,9 4,07 0,9 1,8 4,5 5,2 0,9 74,0 4,5
3º
1,4 0,7 32,8 0,9 5,49 4,5 7,1 3,1 12,7 3,1 150,4 6,2
13,2 5,6 -- 3,1 5,4 5,0 105,7 5,6 -- 3,1 87,0 6,9
1,9 5,0 -- 5,0 101,5 6,2
4º
10,1 4,4 2,7 5,6 66,4 5,3 - não foi realizada coleta -- galeria seca
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
49
5.4- Análises de Fosfato
5.4.1- Validação da metodologia utilizada para a de terminação dos teores de
fósforo em sedimento
A validação da metodologia empregada, na determinação dos teores de P no
sedimento, foi comprovada através da utilização do padrão NIST (Standard
Reference Material® 1646a-Estuarine Sediment). A Tabela 17 apresenta os valores
de recuperação de fósforo no padrão utilizado.
Tabela 17: Comparação dos resultados obtidos na análise com o valor de referência do padrão NIST1646a.
Padrão n Valor Certificado (%) Rendimento (%)
P-PO4 6 0,027± 0,001 96,30
5.4.2- Distribuição do fosfato (P-PO 4-3) na água e sedimento das galerias da
Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió
A Tabela 18, mostra a variação dos teores de P-PO4-3 na água que foi de 0,30
a 1,10 mg.L-1 (galeria da Leste-Oeste), <0,01 a 0,94 mg.L-1 (galeria do Náutico) e
0,30 a 1,32 mg.L-1 (galeria do Riacho Maceió).
Esteves (1998), cita as chuvas como fonte significativa de fosfato e nitrogênio.
Sendo que, o aporte varia de uma região para outra e é influenciado fortemente
pelas condições meteorológicas. O autor afirma que a concentração média de
fosfato na água da chuva pode variar de 10 a 680 mg. m-3. Estes dados permitem o
cálculo do aporte de fósforo de 544 kg.km-2 por ano via atmosfera para o ciclo global
de fósforo.
A distribuição do fósforo no sedimento variou de 1,23 a 47,35 µg.g-1 (galeria
da Leste-Oeste), 0,17 a 55,45 µg.g-1 (galeria do Náutico) e 18,94 a 60,09 µg.g-1
(galeria do Riacho Maceió), conforme dispostos na Tabela 18.
Moreira & Boaventura (2003), em estudos realizados na bacia do Lago
Paranoá (Distrito Federal), destacaram os maiores teores obtidos nas amostras no
ponto que sofria influência do lançamento dos efluentes da estação de tratamento de
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
50
esgoto. Fato, que contribuía para a eutrofização do ambiente, uma vez que, o
fósforo é um dos principais responsáveis por desencadear esse processo.
As concentrações de P-PO4-3
variaram de forma significativa apenas na água
durante o período do estudo (Tabela 19). No entanto, quando se comparou a
variabilidade entre os pontos de amostragem durante as 20 campanhas, apenas os
valores obtidos para a galeria do Náutico (M=3,5875) se diferenciaram de forma
significativa em relação aos resultados obtidos nas galerias da Leste-Oeste
(M=0,870; p=0,000) e Riacho Maceió (M=0,860; p=0,000).
As amostras de água coletadas, nas saídas das galerias pluviais,
apresentaram teores entre <0,01 a 1,32 mg.L-1 de fosfato. Na maioria das
campanhas os teores excederam o valor preconizado pelo Conselho Nacional do
Meio Ambiente (CONAMA) na Resolução nº 357 (2005), que estabelece critérios
para águas salobras, onde o valor máximo permitido pela legislação é de 0,124
mg.L-1 de fósforo total.
Tabela 18: Distribuição de P-PO4
-3 na água (mg.L-1) e sedimento (µg.g-1) das galerias pluviais da Leste-Oeste, Náutico e Riacho Maceió (1º e 3º ciclos- período chuvoso; 2º e 4º ciclos- período seco).
Leste-Oeste Náutico Riacho Maceió Ciclo
Água
(mg .L-1) Sedimento
(µg.g -1) Água
(mg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) Água
(mg.L -1) Sedimento
(µg.g -1) 0,97 47,35 0,25 32,46 0,44 30,22
- - - - - - - - - - - - - - - - - -
1º
- - - - - - - 35,96 - 40,85 - 55,96 - - - - - - - - - - - -
1,07 10,13 0,13 0,17 0,57 18,94
2º
1,10 32,68 0,30 4,79 0,86 42,42 0,76 24,49 0,28 34,21 0,78 42,33 0,30 12,93 0,01 23,96 0,30 37,14 0,74 22,51 0,00 21,09 0,99 26,74 0,77 21,99 0,12 26,48 1,14 36,61
3º
0,77 11,75 0,01 18,59 0,83 42,85 0,95 19,28 0,87 37,93 0,52 40,67 0,97 13,93 -- 4,49 0,90 31,58 1,06 44,68 -- 51,45 1,23 60,09 0,99 14,05 -- 55,61 1,32 51,40
4º
0,97 18,51 0,94 44,33 1,30 40,79 - não foi realizada coleta -- galeria seca
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
51
Tabela 19: Análise de variância no fosfato (P-PO4-3) em água nas galerias pluviais da Leste-Oeste,
Náutico e Riacho Maceió para p=0,05. Variável N F p
Fosfato 32 14,875 0,001
n= número amostral; F= s21/ s
22(razão da variância maior sobre a menor); p=0,05 (significância)
5.5- Avaliação dos parâmetros abióticos e bióticos para a qualidade da
balneabilidade das águas pluviais que são drenadas para a orla de Fortaleza
A determinação da concentração de um parâmetro abiótico (fosfato), em
paralelo com a enumeração de coliformes termotolerantes (biótico), caracterizou a
emissão de esgoto ao longo da costa de Fortaleza de forma mais abrangente e
permanente. Na correlação entre fosfato e coliformes termotolerantes (Figura 10),
valores de fosfato se correlacionam com os NMP de CT. Observa-se através da
Figura 10 que somente duas amostras, das vinte coletadas, estão no limiar do
máximo permitido pela legislação do CONAMA para NMP de CT, embora várias
amostras estejam abaixo do limite de P-PO4-3. Assim, estes dois parâmetros
apresentam sensibilidade adequada ao monitoramento da balneabilidade e pode ser
obtida uma equação desta correlação estatisticamente significativa (p=0,05), onde a
partir de uma dada medida de fosfato estará relacionado um NMP de CT para águas
pluviais da orla de Fortaleza.
Esta relação entre os teores de fosfato e NMP de CT para a região de estudo
é dada pela equação:
O uso desta relação pode diminuir o custo do monitoramento de áreas onde
ainda não se conhece a adequação para a balneabilidade, podendo ser utilizada
como análise preliminar a partir da qual será avaliado, se necessário, o
monitoramento ou não dos NMP de CT.
C log NMP de CT = 2,2791. CPO4 + 4,8299
Pimenta, M. G. R. Coliformes termotolorentes, fosfato e metais-traço...
52
y = 2,2791x + 4,8299
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
0,0 0,5 1,0 1,5
P-PO4
Log
CT
Figura 10: Correlação da densidade de coliformes termotolerantes (CT) e concentração de P-PO4 na água.
Por exemplo, o investimento inicial de reagentes para análise de fosfato,
através da técnica espectrofotométrica, é em média R$ 14,00 por amostra. Porém, o
custo da análise microbiológica chega a R$ 50,00 por amostra, que inclui os meios
de cultura e os reagentes utilizados na realização das provas bioquímicas. Este valor
é incrementado pelo número de determinações necessárias para a estimativa de
NMP de CT que são no mínimo cinco por ponto, enquanto que para parâmetro
físico-químico duplicatas ou triplicatas de amostras são consideradas réplicas
adequadas.
Log CT limite CONAMA
P-PO4 limite CONAMA