AVALIAÇÃO QUALITATIVA DA PRECIPITAÇÃO ATMOSFÉRICA EM ÁREAS DE
GRANDE URBANIZAÇÃO
Ana Beatris Souza de Deus (*)
Instituto de Pesquisas Hidráulicas - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IPH-UFRGS), Doutora em Recursos
Hídricos e Saneamento Ambiental-UFRGS; Bolsista CNPq Recém-Doutor/IPH-UFRGS; Engenheira Civil no Projeto
PROSAB III/FINEP do IPH.
Luciana de Souza Cardoso
Instituto de Pesquisas Hidráulicas - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IPH-UFRGS)
Sérgio João De Luca
Instituto de Pesquisas Hidráulicas - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (IPH-UFRGS)
(*)
IPH/UFRGS, Av. Bento Gonçalves, 9500, Cx. Postal 15.029 – Bairro: Agronomia - Porto Alegre - RS - Brasil – CEP:
91501-970 - Tel.: (51) 33166680 - FAX.: (51) 33167292. e-mail: [email protected]
RESUMO
Neste trabalho são apresentados os resultados obtidos na pesquisa Caracterização das Precipitações de Porto Alegre/RS
financiada pelo CNPq/FINEP/PRONEX e realizada pelo IPH, tendo por objetivo analisar a qualidade das chuvas na
zona urbana de Porto Alegre/RS. Foram instalados onze amostradores no período junho de 1999 a fevereiro de 2000 e
oito amostradores no período junho a dezembro de 2001. Os amostradores de chuva foram distribuídos entre as bacias
Arroio Capivara, Bela Vista e Mãe d'Água. A amostragem representou a deposição total (seca mais úmida) de
contaminantes, sendo coletados mensalmente. Concentrações de pH iguais ou inferiores a 5,6 são consideradas
precipitações ácidas. A solubilidade da amônia, nitrato, nitrito, fosfato, ferro, manganês, sulfato, cloretos, carbonatos,
metais, entre outros estão vinculadas ao pH existente, havendo um incremento na solubilidade com a redução do pH;
acréscimo na temperatura favorece esta solubilidade. No período de junho a dezembro de 2001, verificaram-se valores
médios de pH entre 6,70 a 7,0; exceto na estação Odontologia, onde a média é de 6,20. Nesta são observados valores de
pH menores ou igual a 5.6, indicando presença de chuva ácida nos meses de agosto, setembro e outubro. O desvio
padrão no posto Odontologia mostrou a variabilidade entre os valores de pH mínimo (5,2) e máximo (7,4). Os teores de
acidez podem ser considerados baixos quando comparadas às concentrações médias citadas na bibliografia. No período
de junho de 1999 a fevereiro de 2000, verificaram-se valores entre 1,20 a 6,72 mg/L CaCO3. No período de junho a
dezembro de 2001 observa-se uma redução nas concentrações de acidez a mínima de 0,95 a 3,33 mg/L CaCO3 A chuva
que apresentou maior agressividade ocorreu na posto de amostragem da Azenha. No período amostrado foram
verificados teores mínimos nos postos de amostragem de alcalinidade entre 0,71 (IPH) e 2,91mg/L CaCO3 (Capivara).
Os máximos ocorreram entre 3,40 (IPH e ESEF) e 7,86 mg/L CaCO3 (Sogipa). Observa-se que a menor variabilidade
nos teores de alcalinidade ocorreram, no período de junho de 1999 a fevereiro de 2000, no posto Azenha (Desvio Padrão
= 0,76). A concentração média de alcalinidade nos postos amostrados variou entre 2,99 e 3,94 mg/L CaCO3. Apesar do
pH, acidez e alcalinidade ficarem dentro da faixa ótima de preservação da qualidade ambiental, outros parâmetros
orgânicos e inorgânicos mostram que as chuvas das região metropolitana de P. Alegre estão contaminadas e que
providências de controle da poluição atmosférica tem que ser encetadas.
Palavras-chave: Precipitação
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AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DAS ÁGUAS DA CHUVA NA REGIÃO METROPOLITANA DE PORTO
ALEGRE, RS, BRASIL
O pH é um parâmetro necessário para a avaliação da ocorrência de chuva ácida, uma vez que seu valor está diretamente
relacionado com o teor de íons de hidrogênio livre, expressando o grau de acidez ou alcalinidade. Concentrações de pH
iguais ou inferiores a 5,6 são consideradas precipitações ácidas. A solubilidade da amônia, nitrato, nitrito, fosfato, ferro,
manganês, sulfato, cloretos, carbonatos, metais, entre outros estão vinculadas ao pH existente, havendo um incremento
na solubilidade com a redução do pH. Um acréscimo na temperatura favorece esta solubilidade. Os postos de
amostragem no período de junho de 1999 a fevereiro de 2000, demonstraram valores médios no período variando entre
5,99 e 6,57. As estações Azenha, ESEF, Odontologia, Batalhão da Policia e Sogipa apresentaram, em pelo menos uma
amostra, pH menor que 5,6 expressando águas oriundas chuva ácida. Nos postos da Azenha e Batalhão da Policia em
25% das amostras os valores de pH são inferiores a 5,6; na Odontologia são 22% das amostras, na ESEF chegou a 20% e
a 11% na Sogipa. Observa-se que os pHs ácidos são encontrados em junho e agosto de 1999, sendo predominante no
mês de agosto (pH = 5,29 na Sogipa). Os baixos valores do desvio padrão mostram a pouca variabilidade do pH nos
postos de amostragem.
No período de junho a dezembro de 2001, verificaram-se valores médios de pH entre 6,70 a 7,0; exceto na estação
Odontologia, onde a média é de 6,20. Nesta são observados valores de pH menores ou igual a 5.6, indicando presença de
chuva ácida nos meses de agosto, setembro e outubro. O desvio padrão no posto Odontologia mostrou a variabilidade
entre os valores de pH mínimo (5,2) e máximo (7,4).
Figura 1 - Amostrador Utilizado para a Coleta da Água da Chuva.
No período amostrado foram verificados teores mínimos de alcalinidade nos postos de amostragem de alcalinidade
entre 0,71 (IPH) e 2,91mg/L CaCO3 (Capivara). Os máximos ocorreram entre 3,40 (IPH e ESEF) e 7,86 mg/L CaCO3
(Sogipa). Observa-se que a menor variabilidade nos teores de alcalinidade ocorreram, no período de junho de 1999 a
fevereiro de 2000, no posto Azenha (Desvio Padrão = 0,76). A concentração média de alcalinidade nos postos
amostrados variou entre 2,99 e 3,94 mg/L CaCO3.
No período de junho a dezembro de 2001 têm-se a menor variabilidade entre as concentrações de alcalinidade no posto
Azenha (Desvio Padrão = 0,76), sendo que a média nas estações amostradas ficou entre 2,10 (ESEF) e 3,67 mg/L
CaCO3 no posto Capivara. Gomez (2000) apresenta valores de alcalinidade variando entre 3,53 (IPH) e 7,64 mg/L
CaCO3 (União), citando que estes teores são consistentes com o valor de pH, os quais representam, respectivamente, o
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menor e o maior valor nestes postos. Comparando-se os resultados de Gomes (2000) aos obtidos neste estudo verifica-se
que os valores médios são bastante próximos, a um nível de significância de 5%.
No período de junho a dezembro de 2001 foi detectada a presença de clorofórmio (LD ≤ 0,05 µg/L) na estação
Odontologia, nos meses de novembro (0,21 µg/L) e em dezembro (0,22 µg/L). Os teores de tolueno (LD ≤ 0,05 µg/L),
etilbenzeno (LD ≤ 0,05 µg/L), m,p-xileno (LD ≤ 0,05 µg/L), σ-xileno (LD ≤ 0,05 µg/L), respectivamente, nas estações
ESEF e Rodoviária em outubro foi de 11,51 µg/L de tolueno; 7,81 µg/L de etilbenzeno; 1,75 µg/L de m,p-xileno; e 2,19
µg/L de σ-xileno e em novembro foi de 0,15 µg/L de etilbenzeno e 0,11 µg/L de m,p-xileno. Existe a possibilidade de
que estes valores encontrados sejam devido a contaminação. Quanto aos outros compostos orgânicos como
bromodiclorometano (LD ≤ 0,08 µg/L), dibromoclorometano (LD ≤ 0,05 µg/L), bromofórmio (LD ≤ 0,05 µg/L),
benzeno (LD ≤ 0,05 µg/L), 1,1 – dicloroeteno (LD ≤ 0,1 µg/L), 1,1,1 – tricloroeteno (LD ≤ 0,05 µg/L), 1,2- dicloroeteno
(LD ≤ 0,05 µg/L), tetracloreto de carbono (LD ≤ 0,05 µg/L), tricloroeteno (LD ≤ 0,05 µg/L) e 1,4 – diclorobenzeno (LD
≤ 0,05 µg/L).
Foi realizada uma análise de correlação múltipla entre o pH e os demais parâmetros. As tabelas 1 e 2 expressam as
equações obtidas para diferentes períodos sazonais. Verifica-se que para as diferentes sazonalidades, os coeficientes de
regressão são mais significativos do que quando são considerados todos os dados do período analisado.
Tabela 1 – Equações Obtidas Para a Variável pH. Análise Multivariada/Regressão Múltipla.
Período
Equação da Regressão Múltipla
Observações
Janeiro a
pH = -25,356*Pb + 0,161 * Alcal + 0,090 *Nitra – 0,389 * Ca As 8 variáveis explicam
Dezembro + 0,265 * Amon + 0,902 * Fe – 0,354 * Zn + 0,298 * K + 7,572 variância de pH, R = 0,721
Jan/Fev/Mar: pH = - 4,383*Fluo + 0,340 * Clor + 0,689 *Nitr – 0,614 * Nitra As 6 variáveis explicam
Verão
+ 11,815 * Fosf + 0,012 * Sulf + 6,712
variância de pH, R = 0,925
pH = 0,285* Temp + 1,243 * Mg - 0,021 * Cond – 0,006 * ST As 15 variáveis explicam
Abr/Mai/Jun: – 0,081 * Na – 3,941 * Fluo – 0,442 * Fe + 0,019 * SD – 2,026 variância de pH, R = 0,996
Outono
* Ca – 0,792 * K – 0,425 * Amon – 0,067 * Alcal – 0,057 *
OD + 4,054 * Nitri – 0,010 * DQO + 4,121
Jul/Ago/Set: pH = - 0,437 * Acidez – 22,678 * Al + 0,074 * Sulf + 0,542 * As 10 variáveis explicam
Inverno
Nitr – 0,004 * ST + 0,18 * Amon + 1,478 * Fosf - 0,022 * variância de pH, R = 0,845
DQO – 0,043 * Na + 0,139 * Alcal + 8,202
Out/Nov/Dez: pH = - 0,515 * Nitri + 0,050 * Clor + 0,052 * Temp + 0,013 * As 9 variáveis explicam
Primavera SD + 0,806 * OD + 0,169 * Alcal – 0,094 * Sulf + 1,255 * Mg variância de pH, R = 0,864
+ 0,329 * Fluo – 2,756
51,9% da
85,5% da
99,2% da
71,3% da
74,6% da
Tabela 2 – Equações Obtidas Para a Variável Acidez. Análise Multivariada/Regressão Múltipla.
Período
Equação da Regressão Múltipla
Observações
Janeiro a
Acidez = 11,749 * Pb + 0,600 * Zn + 0,006 * Cond – 0,085 * Na As 6 variáveis explicam 26,2%
Dezembro
+ 0,815 * Hg + 0,957 * Flu + 0,978
variância da acidez, R = 0,52
Jan/Fev/Mar: Acidez = -2,388 * OD + 5,646 * Flu – 3,440 * K + 0,849 * Nitra As 11 variáveis explicam 98,5%
Verão
– 0,326 * Alcal + 1,262 * Ca – 0,192 * Na – 2,790 * Mg – 0,872 variância da acidez, R = 0,992
* Nitr – 22,416 * Al + 0,009 * ST + 25,129
Abr/Mai/Jun: Acidez = 6,030 * Flu – 11,739 * Nitr + 0,362 * Clor – 5,871 * As 5 variáveis explicam 42,5%
Outono
Fosf + 0,049 * Sulf + 0,455
variância da acidez, R = 0,652
Jul/Ago/Set: Acidez = 17,854 * Pb – 0,011 * SD – 0,040 * DQO – 0,550 * pH As 8 variáveis explicam 84,2%
Inverno
+ 0,549 * Nitr – 0,158 * Na + 1,619 * Fosf + 1,000 * Fe + 5,666 variância da acidez, R = 0,917
Out/Nov/Dez: Acidez = 66,693 * Ni + 1,920 * Hg – 1,204 * Nitr – 0,451 * pH – As 9 variáveis explicam 38,7%
Primavera
7,362 * Mg + 0,391 * Amon – 0,240 * Nitra + 0,092 * Alcal – variância da acidez, R = 0,622
0,103 * Clor + 4,212
da
da
da
da
da
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CONCLUSÕES
Foi detectada a presença de chuva ácida em algumas estações de amostragens, nestas o pH demonstra valores inferiores
a 5,40, principalmente nos meses de agosto, setembro e outubro nos dois períodos analisados.
Em relação aos valores de condutividade do período de junho de 1999 a fevereiro de 2000 de um modo geral todas as
estações apresentaram um valor acima do limite máximo de 30 mhos/cm encontrado por Milano et al. (1998). A
exceção ocorreu na estação Sogipa onde a condutividade média foi de 28,75 mhos/cm para o mesmo período. No
período de junho a dezembro de 2001 todas as estações mostram valores abaixo do limite mínimo de 12 mhos/cm
proposto por Milano et al. (1998).
A concentração média de DQO no período de junho de 1999 a fevereiro de 2000, nas estações amostradas ficaram em
torno de 15 mg/L O2, exceto as estações Azenha e Sogipa que apresentaram, respectivamente, 17,51 mg/L O2 e 18,71
mg/L O2. Todas as estações de amostragem demonstraram teores de DQO acima do limite estabelecido para a
preservação aquática ( DQO ≤ 10 mg/L O2). A concentração média da DQO, no período de junho a dezembro de 2001,
foi de, aproximadamente, 20 mg/L O2, valor este acima do limite citado anteriormente.
Os teores de nitrito encontrados nas amostras de chuva indicam valores acima do limite de classe 2 (Resolução
CONAMA n° 20/86, cujo valor padrão é de 1 mg/L NO2) para águas doces.
No período de junho de 1999 a fevereiro de 2000 foi verificado que as estações Batalhão da Polícia e Odontologia,
indicaram teores máximos de sulfato próximos dos valores indicados por Milano et al. (1998), que foi de 6,04 mg/L
SO4.
Os parâmetros cobalto, cádmio, chumbo, cobre, cromo, manganês e níquel, não foram detectados em nenhum dos
períodos analisados (junho de 1999 a fevereiro de 2000 e junho a dezembro de 2001).
No período junho de 1999 a fevereiro de 2000 as médias das concentrações de fosfatos para as estações ficaram, na
maioria abaixo do limite proposto pela Resolução CONAMA 20/86 (0,025 mg/L PO4), exceto as estações União (0,029
mg/L PO4) e ESEF (0,046 mg/L PO4). No período de junho a dezembro de 2001 podemos destacar as altas
concentrações de fosfatos encontradas nas estações Capivara (0,181 mg/L PO4), Rodoviária (0,130 mg/L PO4) e FreeWay (0,103 mg/L PO4).
No primeiro período (junho de 1999 a fevereiro de 2000) a concentração média de ferro nas estações amostradas
ultrapassou o limite proposto pela Resolução CONAMA 20/86 (0,3 mg/L Fe) destacando-se as altas concentrações nas
estações Capivara (0,47 mg/L Fe), ESEF (0,39 mg/L Fe), Engenharia (0,40 mg/L Fe) e Sogipa (0,39 mg/L Fe). No
entanto, no período de junho a dezembro de 2001 os teores médios nas estações dão menores do que o limite
anteriormente citado.
Em relação as concentrações médias das estações amostradas no período de junho de 1999 a fevereiro de 2000, foram
verificadas concentrações de mercúrio em torno de 0,0003 mg/L Hg, teores estes acima do limite estipulado pela
Resolução CONAMA 20/86 (0,0002 mg/L Hg). O mesmo acontece com as concentrações de mercúrio no período de
junho a dezembro de 2001, que também oscilaram entre 0,0003 e 0,0004 mg/L Hg.
No período junho de 1999 a fevereiro de 2000 as concentrações de zinco, superaram o limite estabelecido pela
Resolução CONAMA 20/86 (0,18 mg/L Zn), nas estações ESEF (0,65 mg/L Zn) e Sogipa ( 0,66 mg/L Zn). No segundo
período (junho a dezembro de 2001) não foram encontrados valores acima do limite proposto.
Não foi detectado a presença de compostos orgânicos a nas amostras de chuvas analisadas acima do limite de detecção
para cada composto.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Gomez, S. V. (2000) Qualidade do Ar e das Chuvas em Porto Alegre. Dissertação (Mestrado). UFRGS/IPH. Programa de
Pós Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental. Porto Alegre. Brasila/Rio Grande do Sul. 111p.
Milano, L.B.M. et al.. (1989) Análise da Qualidade da Água da Chuva na Região Metropolitana de Porto Alegre e Fatores
Meteorológicos Associados. Revista Brasileira de Engenharia, Caderno de Recursos Hídricos. vol.7, n.2, 39-67 p.
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