UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADE CATARATAS
FACULDADE DINÂMICA DAS CATARATAS
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
A INFLUÊNCIA DA MATA CILIAR NA QUALIDADE DA ÁGUA EM
DOIS RIOS NA ÁREA RURAL DE FOZ DO IGUAÇU - PR
PATRICIA EVELYN DA SILVA
Foz do Iguaçu - PR
2009
1
PATRICIA EVELYN DA SILVA
A INFLUÊNCIA DA MATA CILIAR NA QUALIDADE DA ÁGUA EM
DOIS RIOS NA ÁREA RURAL DE FOZ DO IGUAÇU - PR
Trabalho
Final
de
Graduação
apresentado à banca examinadora da
Faculdade Dinâmica de Cataratas –
UDC, como requisito parcial para
obtenção de grau de Engenheiro
Ambiental.
Orientadora: Ednéia Santos de Oliveira
Lourenço
Foz do Iguaçu – PR
2009
2
TERMO DE APROVAÇÃO
UNIÃO DINÂMICA DE FACULDADES CATARATAS
A INFLUÊNCIA DA MATA CILIAR NA QUALIDADE DA ÁGUA EM DOIS RIOS NA
ÁREA RURAL DE FOZ DO IGUAÇU
TRABALHO FINAL DE GRADUAÇÃO PARA OBTENÇÃO DO GRAU DE
BACHAREL EM ENGENHARIA AMBIENTAL
Aluna: Patrícia Evelyn da Silva
Orientadora: Profª. Ednéia Santos de Oliveira Lourenço
Conceito Final
Banca Examinadora:
Profª. Marlene Cristina de Oliveira Laurindo
Prof. Rodrigo Augusto Pelissari
Foz do Iguaçu, 17 de novembro de 2009.
3
Dedico este trabalho a minha família, que são os responsáveis pela minha
busca constante em querer, diariamente, ser melhor como ser humano do que
fui no dia anterior.
4
AGRADECIMENTOS
Agradeço á Deus que sempre esteve ao meu lado, nas minhas quedas,
fraquezas, vitórias e derrotas.
Aos meus amados pais, Eva e João, por serem o porto seguro da nossa família
e por terem me dado um bem inestimável: a educação.
Aos meus queridos irmãos, Danielle e Thiago, por me aguentarem nos dias
ruins (e olha que foram muitos).
A minha orientadora Ednéia Santos de Oliveira Lourenço pelo incentivo e
atenção que me concedeu durante a pesquisa.
Ao Laboratorista Ronaldo pela paciência e auxilio na elaboração dos ensaios.
As minhas grandes amigas Alessandra e Priscila pelo apoio e
companheirismo.
A minha querida amiga Ana Leda por aquela forcinha no inglês: thank you.
Ao meu amigo Cadinho que com grande gesto de bondade e amizade me
ajudou nas coletas das amostras.
Ao meu amigo Saldi, por compartilhar seus conhecimentos.
Aos professores e colegas de curso, pelo gratificante convívio que deixou
marcas de amizade e consideração.
E a todas as pessoas que sempre acreditaram em minha capacidade.
5
“Verde é toda teoria que liberta a vida”.
Rooanet
6
SUMÁRIO
RESUMO................................................................................................................
ABSTRACT.............................................................................................................
INTRODUÇÃO........................................................................................................
2 REFERENCIAL TEÓRICO..................................................................................
2.1 Aspectos Gerais...................................................................................
2.2 Água: Um Problema Global.................................................................
2.3 Interação da Mata Ciliar com o Ambiente............................................
2.4 Legislação............................................................................................
2.5 Qualidade da Água..............................................................................
2.5.1 Parâmetros Físicos........................................................................
2.5.1.1 Turbidez...................................................................................
2.5.1.2 Temperatura............................................................................
2.5.2 Parâmetros Químicos....................................................................
2.5.2.1 pH............................................................................................
2.5.2.2 Nitrogênio.................................................................................
2.5.2.3 Fósforo Total............................................................................
2.5.2.4 Oxigênio Dissolvido.................................................................
2.5.2.5 Demanda de Oxigênio.............................................................
2.5.3 Parâmetros Biológicos...................................................................
2.5.3.1 Coliformes.................,..............................................................
3 MATERIAL E MÉTODOS....................................................................................
3.1 Caracterização da Área de Estudo......................................................
3.2 Coleta das Amostras............................................................................
3.3 Análises Físicas, Químicas e Microbiológicas.....................................
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO...........................................................................
5 CONCLUSÃO......................................................................................................
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.......................................................................
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7
LISTA DE FIGURAS
Página
Figura 1: Rio Brilhante.............................................................................................
Figura 2: Rio XJ8.....................................................................................................
Figura 3: Pontos de coleta dos rios..........................................................................
Figura 4: Coleta de água..........................................................................................
Figura 5: Frascos identificados com os pontos de coleta........................................
Figura 6: Leitura da Temperatura............................................................................
32
32
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36
8
SILVA, Patricia Evelyn da. A influência da mata ciliar na qualidade da água em dois
rios na área rural de Foz do Iguaçu - PR. Foz do Iguaçu, 2009. Trabalho Final de
Graduação (Bacharelado em Engenharia Ambiental) - Faculdade Dinâmica de
Cataratas.
RESUMO
A água é um recurso natural imprescindível para o planeta, porém o uso irracional
desse recurso e a degradação dos mananciais estão diminuindo a sua quantidade e
qualidade. Os desmatamentos da mata ciliar com a ocupação do solo para
agricultura e pecuária estão entre as principais causas da deterioração da água,
sendo assim o presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da mata ciliar
na qualidade da água através de parâmetros físicos, químicos e microbiológicos de
dois rios pertencentes à microbacia do rio São João. O estudo foi desenvolvido nos
rios Brilhante e XJ8, afluentes do rio São João, área rural do município. O rio
Brilhante possui mata ciliar em toda sua extensão, que varia ao longo do rio de 30 a
1.000 metros e o rio XJ8 possui uma mata ciliar que varia de 0 a 6 metros. Foram
selecionados dois pontos em cada um dos rios para a coleta das amostras e
avaliado os seguintes parâmetros: pH, temperatura, turbidez, fósforo, nitrato, DBO,
DQO, OD e coliformes. Os resultados mostraram que o rio Brilhante classifica-se
segundo a resolução do CONAMA 357/2005 como rio classe 1, tendo melhor
qualidade que o rio XJ8 enquadrado como rio classe 3, indicando que a mata ciliar é
um mecanismo eficiente na manutenção da qualidade da água.
Palavras-Chave: Recursos Hídricos – Degradação da Água – Desmatamento.
9
SILVA, Patrícia Evelyn da. The influence of riparian woodlands in quality of water in
two rivers in the rural area of Foz do Iguaçu – PR. Foz do Iguaçu, 2009. Graduation
Final Paper. Graduation in Ambiental Engineering. Faculdade Dinâmica de
Cataratas.
ABSTRACT
The water is an essencial natural resource for the planet, however the irrational use
of this resource and degradation of rivers are diminishing its quantity and quality. The
deforestation of riparian woodlands with the use of soil for both agriculture and cattle
raising are among the main causes of deterioration of water, and considering this, the
present study has the goal to evaluate the influence of riparian woodlands in quality
of water through physical, chemical and microbiological parameters in two rivers of
the micro bay of river São João. The study was developed in river Brilhante and river
XJ8, affluents of river São João, in the rural area of the municipality. River Brilhante
has riparian woodlands in all its extension, varying from 30 to 1.000 meters
throughout the river and river XJ8 has a riparian woodlands that varies from 0 to 6
meters. Two points in each river were chosen to the collection of samples and were
evaluated the following parameters: pH, temperature, muddiness, phosphorus,
nitrate, DBO, DQO, OD and coliforms. The results demonstrate that river Brilhante is
classified as river class 1, according to CONAMA´s resolution n. 357/2005, which had
better quality than river XJ8, classified as river class 3, revealing that riparian
woodlands are efficient mechanisms in water quality management.
Keywords: Water Resources – Water Degradation – Deforestation.
.
10
INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural de grande importância ao planeta. Mais
que um insumo imprescindível à produção e ao desenvolvimento econômico, ela é
vital para a manutenção dos ciclos biológicos, geológicos e químicos que mantêm
em equilíbrio os ecossistemas, porém o uso irracional desse recurso e a degradação
dos mananciais estão diminuindo a sua quantidade e qualidade.
O
crescimento
da
população,
das
atividades
industriais
e
agropecuárias são as principais causas da deterioração da qualidade da água nos
mananciais. O desmatamento da mata ciliar com a ocupação do solo para
agricultura e pecuária é cada vez mais freqüente, porém sabe-se que as matas
ciliares servem como proteção aos mananciais tendo relação direta com a qualidade
da água.
11
Os estudos sobre qualidade da água nos mananciais são
importantes para que a partir das informações levantadas possa ter um melhor
conhecimento das verdadeiras influências de cada processo de degradação nos
mananciais podendo no futuro intervir diretamente no problema.
Sendo assim o presente estudo teve como objetivo avaliar a
influência da mata ciliar na qualidade da água através das analises físicas, químicas
e microbiológicas de dois rios pertencentes à microbacia do rio São João.
12
2. REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 Aspectos Gerais
Recurso natural é considerado qualquer insumo que os organismos,
populações e ecossistemas necessitem para sua manutenção, eles podem ser
classificados em renováveis e não renováveis. Os recursos renováveis são aqueles
que, depois de serem utilizados, ficam disponíveis novamente, a água é um exemplo
de recurso renovável. Os recursos não renováveis, uma vez utilizados, não podem
ser reaproveitados. Um exemplo de recurso não renovável são os combustíveis
fosseis (BRAGA et al., 2005).
O homem a partir da década de 1950 tem interferido nos
ecossistemas de maneira drástica, sendo a água um dos recursos naturais que mais
tem sofrido impactos da ação humana (REIS et al, 2005).
13
A água possui um papel fundamental no ambiente e na vida
humana, nada a substitui e sem ela a vida não existe. A água é um dos recursos
minerais mais abundantes da terra. Di Bernardo e Dantas (2005) afirmam que a
água no planeta é distribuída em 95% de água salgada e 5% de água doce, sendo
99,7% da água doce encontrada nas geleiras e 0,3% disponíveis, de forma
subterrânea ou superficial. O Brasil possui 8% da água doce disponível do mundo.
De acordo com Braga et. al. (2005), a água encontra-se
principalmente em estado líquido, sendo constantemente renovada pelo ciclo
hidrológico. O ciclo hidrológico nada mais é do que a circulação da água na terra.
Zilberman (1997) define o ciclo hidrológico como um sistema físico quase estável e
auto reguláveis da qualidade da água, no qual a água é constantemente
transportada da atmosfera para um recurso hídrico e do recurso hídrico para a
atmosfera.
Os recursos hídricos encontram-se em mananciais, Zilberman
(1997) define manancial como “qualquer corpo d’água superficial ou subterrânea,
utilizado para o abastecimento humano, industrial, animal ou para irrigação”, sendo
de extrema importância a sua preservação.
Mata ciliar, segundo Fornari (2001) é “a vegetação que ocorre ao
longo dos rios, exercendo influência direta no regime deles”, servindo de proteção
aos mananciais. Desse modo Neto (2008) define que a margem dos rios, córregos,
lagos, reservatórios, nascentes, topos dos morros, montanhas acima de 1800
metros de altitude, restingas e manguezais responsáveis pelo bem estar da
população, preservação da biodiversidade e proteção aos solos são consideradas
áreas de preservação permanente, portanto protegidos por lei.
14
As matas ciliares desempenham importantes funções ecológicas e
hidrológicas na bacia hidrográfica, melhorando a qualidade da água, permitindo uma
melhor regularização dos recursos hídricos, dando estabilidade aos solos e
promovendo o melhor desenvolvimento, sustentação e proteção da fauna ribeirinha
e dos organismos aquáticos (ROSA, 1991 apud BORGHI et al., 2004).
Rodrigues e Leitão Filho (2001) apontam que as formações arbóreas
da mata ciliar variam de acordo com a região onde se encontram e a vegetação que
predomina no local. Podendo ser encontradas do Norte ao Sul do Brasil, a mata
ciliar apresenta uma notável diversidade vegetal. Toda a floresta considerada mata
ciliar têm uma estrutura e funcionalidade ecossistemática, aparentemente similar.
Porém, elas diferem entre si, pela sua composição taxonômica, conforme o domínio,
a região e até a altitude em que são encontradas.
Considerada pelo Código Florestal Federal como "área de
preservação permanente", com diversas funções ambientais, as matas ciliares
devem respeitar uma extensão específica de acordo com a largura do rio, lago,
represa ou nascente, segundo a Lei Federal N°4.771/65.
As bacias hidrográficas são definidas como as áreas drenadas por
um sistema de drenagem inter-relacionado, controlado por um divisor que drena
água, material sólido e dissolvido para um recurso hídrico, seja ele um rio, lago,
reservatório ou oceano, portanto integram uma visão conjunta do comportamento
das atividades humanas e condições naturais desenvolvidas no local. As
características da bacia hidrográfica podem contribuir para os desequilíbrios
ambientais e é essencial o conhecimento do potencial real de seu uso para
conservar um ambiente totalmente equilibrado (STRASSBURGUER, 2005).
15
Todos os organismos dependem dos recursos hídricos para
manutenção da vida e ela é, ainda, base para todas as atividades econômicas. Os
principais usos da água são: abastecimento doméstico, abastecimento industrial,
irrigação, dessedentação de animais, preservação da flora e da fauna, recreação e
lazer, criação de espécies, geração de energia elétrica, navegação, harmonia
paisagística, diluição e transporte de despejos (SPERLING, 2005).
A Tabela 01 apresenta uma estimativa do uso per capita de água no
Brasil, dividido em setores, e também em alguns países a título de comparação.
Tabela 01 – Uso de água no Brasil e nos países selecionados em m³/habitante a
cada ano
Países
Estados
Unidos
Itália
Espanha
Alemanha
Japão
Portugal(2)
França
Inglaterra
Brasil
Ano de Abastecimento Irrigação Indústria Refrigeração
(1)
referência
Urbano
de centrais
termelétricas
1985
1987
1991
1990
1987
1990
1988
1990
1980
218
139
113
79
132
58
108
132
83
734
564
608
4
504
388
87
31(3)
134
128
140
49
30
88
24
79
17
65
726
123
116
534
0
272
395
47
0
Total
1.861
984
947
751
731
738
669
281
282
A soma dos quatro setores não equivale ao consumo total, porque não foram incluídos o consumo
para uso agrícola e outros.
(1)
Demanda industrial inclui refrigeração, no caso dos Estados Unidos, Japão,França e Espanha; no
caso do Brasil e Japão, o valor inclui também refrigeração de centrais termelétricas.
(2)
Os valores por setor somados são maiores que o total, devido a dupla contagem de algumas
demandas setoriais.
(3)
Inclui apenas irrigação por aspersão.
Fonte: REBOUÇAS, 1999 adaptado por REIS et. al, 2005.
2.2 Água: Um Problema Global
A água é um recurso esgotável e apesar de todos os esforços para
armazená-la e diminuir o seu consumo, a água está se tornando um bem escasso, e
16
sua qualidade se deteriora cada vez mais rápido (FREITAS et. al., 2001). As
alterações na qualidade da água foram ocasionadas pelo crescimento populacional
associado ao desenvolvimento urbano, industrial e rural (PAZ et al. 2003).
A exploração desse recurso natural, até pouco tempo de forma
inadequada, serviu como motor para o desenvolvimento de muitos países, seja para
a agricultura, geração de energia, na indústria, entre outros setores. Atualmente
alguns países fazem um controle rigoroso no consumo da água e de sua
contaminação, através da implantação de políticas nacionais de recursos hídricos,
estabelecendo normas e padrões para a gestão da mesma, sendo vista como um
bem econômico (REIS et al.,2005).
Apesar das fontes hídricas serem abundantes mundialmente, são
freqüentemente mal distribuídas na superfície do planeta. Existem áreas que as
retiradas são tão elevadas em comparação com a oferta, que a disponibilidade
superficial de água está sendo reduzida e os recursos subterrâneos ligeiramente
esgotados. Além da escassez da água, que é grave em muitas regiões, deve-se
considerar também a questão da poluição de recursos hídricos. A degradação por
processos de eutrofização, metais pesados, acidificação, poluentes orgânicos e
outros efluentes tóxicos em áreas densamente povoadas, compromete a qualidade
da água (BERNARDI, 2003).
O saneamento precário e a ausência de esgoto tratado podem
contaminar por agentes patogênicos as águas da superfície e subterrâneas,
trazendo ao homem doenças como disenteria amebiana, cólera, tifo, entre outros. As
doenças causadas pela veiculação hídrica são responsáveis por 1,7 milhão de
mortes cada ano (CLARKE E KING, 2005).
17
A contaminação dos mananciais pode ser de fontes pontuais ou
difusas, as primeiras são aquelas que podem ser identificadas, tratadas e
dominadas, como esgoto doméstico, industriais e de animais criados de forma
intensiva, enquanto as difusas derivam de um grande número de fontes pontuais
individuais, consistindo em difícil controle (GONÇALVES et al. 2005).
A quantidade de água no planeta é constante, portanto sua
disponibilidade especifica tende a diminuir com o aumento da população e adotar
estratégias que possibilitem minimizar riscos potenciais associados a sua escassez
como preservação dos recursos hídricos, uso racional e cobrança pelo uso são de
extrema importância (MIERZWA E HESPANHOL, 2005).
2.3 Interação da Mata Ciliar com o Ambiente
A mata ciliar possui várias funções que abrange a proteção da
paisagem, a estabilidade geológica, a biodiversidade, o fluxo gênico de fauna e flora,
até assegurar o bem estar das populações, não se desvinculando das funções de
preservação dos recursos hídricos e proteção do solo (NETO, 2008).
Além das raízes servirem como estabilizador das margens, evitando
a erosão do solo, a mata ciliar abastece o rio com material orgânico proveniente das
folhas e frutos que caem na água. As copas das árvores atenuam a incidência de
radiação solar diminuindo a temperatura e aumentando a umidade do local
proporcionando melhor desenvolvimento da biodiversidade (COVATTI, 2006).
18
A presença de vegetação ciliar ao longo dos rios eleva a absorção
da água e a dissipação da energia carreada pela força de queda da chuva
contribuindo significativamente para o balanço hídrico do local (NETO, 2008).
As matas ciliares têm papel de barreira física entre ambiente
terrestre e aquático, possuindo a função de filtro da água do escoamento do entorno,
onde ficam retidos sedimentos, produtos tóxicos e nutrientes eutrofizantes
(NIEWEGLOWSKI, 2006).
A qualidade de vida das populações está ligada à mata ciliar não
apenas
pelas
funções
ambientais,
mas
também
pelas
funções
sociais,
proporcionando o enriquecimento cultural, histórico, educativo e científico. De forma
utilitária a mata ciliar pode trazer benefícios econômicos, pela estética natural,
motivando o ecoturismo, lazer e ainda a serventia de fornecer cura para algumas
doenças tendo em sua composição plantas medicinais (NETO, 2008).
Em um estudo sobre a influência da mata ciliar sobre a qualidade da
água do Ribeirão Aurora, no município de Astorga, Paraná, Veiga et al. (2003)
afirma que os fragmentos remanescentes de vegetação natural atuaram como
mecanismo eficiente na preservação da qualidade da água.
Strassburguer (2005) em seu estudo de uso da terra nas bacias
hidrográficas do rio do Peixe e do rio Pelotas e sua influência na limnologia do
reservatório da UHE-ITÁ (RS/SC) conclui que apesar dos percentuais de uso do solo
das bacias não possuir grandes diferenças, a bacia hidrográfica do rio do Peixe
apresenta maior facilidade de degradação ambiental no ambiente terrestre e
consequentemente o ambiente aquático, por grande parte do relevo estar ocupada
com campo e agricultura.
19
2.4 Legislação
Com a grande importância da água para o desenvolvimento de
diversas atividades humanas, foi indispensável criar normas que disciplinassem a
utilização dos recursos hídricos pelos diversos segmentos da sociedade. Os órgãos
federais e estaduais estabelecem também padrões de qualidade para os recursos
hídricos e para a emissão de efluentes (MIERZWA E HESPANHOL, 2005).
O Decreto nº 24.643, de 10 de julho de 1934, Código de Águas, foi
uma das primeiras a tratar especificamente da água, definindo os seus vários tipos
no território nacional, os critérios de aproveitamento e abordar a contaminação dos
corpos d’ água.
A Resolução CONAMA nº 357, de 17 de março de 2005, trata da
classificação das águas doces, salobras e salinas do País de acordo com sua
utilização
e
respectivos
padrões
de
qualidade,
também
regulamenta
os
procedimentos para o lançamento de efluentes nos corpos d’ água e define as
concentrações máximas de algumas substâncias.
A Lei Federal 9.433, de 8 de janeiro de 1997, institui a Política
Nacional dos Recursos Hídricos e cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de
Recursos Hídricos que trata das questões relacionadas à outorga de direitos de uso
e a cobrança do uso dos recursos hídricos. A lei também integra alguns conceitos
relacionados ao desenvolvimento sustentável, sobre o uso racional dos recursos
hídricos e o reconhecimento dos recursos naturais como bens econômicos.
A Lei 9.984, 17 de julho de 2000, do Ministério do Meio Ambiente,
criou a Agencia Nacional de Águas (ANA). Supervisionar o cumprimento da
20
legislação pertinente aos recursos hídricos, fiscalizar os usos e elaborar estudos
técnicos dos valores a serem cobrados pelo uso dos recursos hídricos são algumas
das competências estabelecidas a ANA.
A Lei de Crimes Ambientais nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998,
dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas lesivas ao
meio ambiente. A seção lll do Capítulo V define como crime os processos que
causam poluição de qualquer natureza, que resultem ou possam resultar em danos
a saúde humana, ou provoquem mortandade de animais ou a destruição significativa
da flora. Os responsáveis pelos crimes de poluição hídrica estão sujeitos a penas de
reclusão que podem variar de um a cinco anos.
2.5 Qualidade da Água
A escassez de água não se deve apenas a diminuição da sua
quantidade, mas também devido a sua má qualidade disponível para o consumo,
principalmente em aglomerados urbanos. A qualidade da água é determinada pelos
diferentes usos e ocupação dos solos em torno das bacias hidrográficas e áreas de
mananciais (REIS et al., 2005). Para Vazhemin (1972) apud Donadio et. al. (2005)
além dos diferentes usos e ocupação dos solos outros fatores como o clima, a
cobertura vegetal, a topografia e a geologia, também podem influenciar a qualidade
da água.
As alterações climáticas têm também um papel relevante na
quantidade e qualidade da água, promovendo inúmeras mudanças na sua
disponibilidade e na saúde da população humana através de desastres, como
21
enchentes
ou
secas
intensas
comprometendo
a
segurança
alimentar
e
contaminações agravados por salinização e descontrole nos usos do solo (TUNDISI,
2008).
Segundo Reis et al. (2005) a água deve possuir um nível de
qualidade para cada necessidade de uso. Para o consumo humano e animal a água
precisa apresentar características sanitárias e toxicológicas adequadas, já para os
usos menos nobres como lavagem de carros, calçadas e geração de energia
elétrica, os requisitos de qualidade são menos restritivos.
Várias ações humanas têm afetado a qualidade da água, como por
exemplo, a mineração, os despejos de resíduos, irrigação, geração de energia
elétrica e desmatamento da mata ciliar (REIS et al.).
Segundo Braga et. al. (2002) o uso das áreas naturais e do solo para
a agricultura, pecuária e loteamentos contribuíram para o desmatamento da mata
ciliar, chegando a muitos casos na sua ausência. Algumas conseqüências da
ausência da mata ciliar são: a erosão, o assoreamento do solo, eutrofização,
carreamento de partículas de resíduos tóxicos ao manancial, entre outros
(SKORUPA, 2003).
Richter e Netto (1991) defendem que para a água ser utilizada deve
satisfazer os critérios recomendados ou os padrões que tenham sido fixados para o
determinado uso. A qualidade da água pode ser representada através de diversos
parâmetros, que traduzam as suas principais características físicas, químicas e
biológicas.
2.5.1 Parâmetros Físicos
22
As características físicas da água têm pouca importância sanitária e
são fáceis de determinar, sendo as principais: cor, turbidez, condutividade elétrica,
temperatura, sabor e odor (DI BERNARDO e DANTAS, 2005).
2.5.1.1 Turbidez
A turbidez representa o grau de interferência com a passagem da luz
através da água, conferindo uma aparência turva á mesma, tendo como
responsáveis os sólidos em suspensão, constituídos por plâncton, bactérias, argilas,
silte em suspensão, fontes de poluição que lançam materiais finos e outros
(SPERLING, 2005).
A alta turbidez reduz a fotossíntese de vegetação enraizada
submersa e algas. Esse desenvolvimento reduzido de plantas pode, por sua vez,
suprimir a produtividade de peixes. Logo, a turbidez pode influenciar nas
comunidades biológicas aquáticas. Além disso, afeta adversamente os usos
doméstico, industrial e recreacional de um corpo hídrico. De modo geral águas
cristalinas apresentam turbidez < 10 NTU (unidades nefelométricas de turbidez) e as
águas muito turvas turbidez > 20 NTU (FATMA, 1999 e BRITISH COLUMBIA, 1998
apud NIEWEGLOWSKI, 2006).
2.5.1.2 Temperatura
23
A temperatura da água tem importância por sua influência sobre
outras propriedades: acelera reações químicas, reduz a solubilidade dos gases,
acentua a sensação de sabor e odor (RICHTER e NETTO, 1991).
A temperatura pode influenciar vários processos físicos, químicos e
biológicos, causando alteração na densidade e viscosidade tendo com conseqüência
alteração na velocidade de sedimentação com a elevação ou queda da temperatura.
Em águas doces com a pressão atmosférica normal, o aumento da temperatura
diminui as concentrações de saturação de oxigênio (SANTA CATARINA, 1998 apud
CREPALLI, 2007).
2.5.2 Parâmetros Químicos
As características químicas da água são de grande importância
sanitária, algumas análises como determinação de cloretos, nitritos e nitratos
permitem avaliar o grau de poluição do manancial (RICHTER e NETTO, 1991).
2.5.2.1 pH
O Potencial Hidrogeniônico (pH) representa a concentração de íons
hidrogênio H+, dando uma indicação sobre a condição de acidez, neutralidade ou
alcalinidade da água. A faixa de pH é de 0 a 14 (SPERLING, 2005).
Os valores de variação do pH da maioria dos corpos hídricos está
entre 6 a 8, porém podem-se encontrar ambientes mais ácidos ou alcalinos. Quando
24
um ecossistema aquático apresentar valores de pH baixo, significa que há altas
concentrações de ácidos orgânicos e com elevados valores de pH significa balanço
hídrico negativo, ou seja, evaporação é maior que a precipitação (ESTEVES, 1998).
2.5.2.2 Nitrogênio
O nitrogênio na biosfera se alterna no seu ciclo, em várias formas e
estados de oxidação. No meio aquático pode ser encontrado nas seguintes formas:
nitrogênio molecular, nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato. O nitrogênio é
essencial para o crescimento de algas, mas em altas concentrações pode causar a
eutrofização do manancial. A presença excessiva de nitrato pode causar doenças
como a metahemoglobinemia (síndrome do bebê azul) e a amônia livre é
diretamente tóxica aos peixes. A determinação da forma do nitrogênio num
manancial pode fornecer informações sobre o estágio da poluição (SPERLING,
2005).
O enriquecimento com nutrientes e a eutrofização podem causar
muitas alterações nas populações e comunidades aquáticas. As formas antrópicas
de Nitrogênio incluem os efluentes domésticos e industriais, fossas sépticas,
escoamento superficial da agricultura e urbano, percolados de aterros sanitários ou
outros depósitos, óxido nítrico e dióxido de nitrogênio de escapamentos de veículos.
Enfim, todas as formas de nitrogênios inorgânicos lançados no ambiente têm
potencial para nitrificação (CANADÁ, 2003 apud NIEWEGLOWSKI, 2006).
Crepalli (2007) ao realizar um estudo da qualidade da água do rio
Cascavel encontrou valores que variavam entre 0 a 0,3 mg/l de nitrato, tendo os
25
maiores valores nas áreas rurais devido as práticas agrícolas, exposição do solo por
cobertura de pouca proteção efetiva e a aplicação de fertilizantes.
2.5.2.3 Fósforo Total
O fósforo não apresenta problemas sanitários, é um elemento
essencial para o crescimento das algas e em elevadas concentrações pode levar a
eutrofização do manancial. O fósforo também é indispensável para o crescimento
dos microorganismos responsáveis pela estabilização da matéria orgânica. Os
valores de fósforo total que podem ser usados como indicativos de eutrofização nos
rios são: P<0,02 mg L-1 – não eutrófico; P entre 0,02 a 0,05 mg L-1 – estágio
intermediário e P>0,05 mg L-1 – eutrófico (SPERLING, 2005).
Gonçalves et al. (2005) ao estudar a qualidade da água numa
microbacia hidrográfica de cabeceira situada em região produtora de fumo,
encontrou altas concentrações de fósforo na água, uma média de 0,17 mg/l. Esse
resultado indicou altos teores de fósforo no solo conseqüência da adubação
fosfatada para a cultura de fumo, concluindo que o manejo inadequado do solo e o
uso indiscriminado dos fertilizantes estavam entre os principais fatores da
degradação hídrica do local.
2.5.2.4 Oxigênio Dissolvido
26
O oxigênio dissolvido (OD) é indispensável para os organismos
aeróbios. Na estabilização da matéria orgânica as bactérias utilizam o oxigênio no
processo de respiração, o que pode vir a causar uma redução da sua concentração
no manancial. Caso a magnitude desse fenômeno seja grande podem vir a morrer
diversos seres aquáticos. O oxigênio dissolvido é o principal parâmetro de
caracterização dos efeitos da poluição das águas por despejos orgânicos
(SPERLING, 2005).
O oxigênio dissolvido varia com a temperatura e a altitude e quanto
maior for sua concentração, melhor será a qualidade da água (MACÊDO, 2000).
No estudo desenvolvido por Iost (2008) sobre a produção de
sedimentos e qualidade da água de uma micro bacia hidrográfica rural, encontrou
valores entre 1,9 e 8,7 mg/l tendo alguns valores abaixo do limite permitido pela
Resolução CONAMA 357/05 que é de 5 mg/l. Observou-se também que o oxigênio
dissolvido apresentou maior concentração nas temperaturas mais baixas.
2.5.2.5 Demanda de Oxigênio
Os compostos orgânicos, em sua maioria, são instáveis e podem ser
oxidados biologicamente e quimicamente, portanto a matéria orgânica tem
necessidade de oxigênio, denominada demanda que pode ser: demanda bioquímica
de oxigênio (DBO) e demanda química de oxigênio (DQO). A DBO é a medida de
quantidade de oxigênio necessário para o metabolismo das bactérias aeróbias que
destroem a matéria orgânica e a DQO permite a avaliação da carga de poluição de
esgoto doméstico ou industrial em termos de quantidade de oxigênio necessário
27
para a sua total oxidação em dióxido de carbono e água (RICHTER e NETTO,
1991).
Os valores da DQO normalmente são maiores que os da DBO. A
DQO e muito útil quando utilizada conjuntamente com a DBO para observar a
biodegradabilidade de despejos. Como na DBO mede-se apenas a fração
biodegradável, quanto mais este valor se aproximar da DQO significa que mais
facilmente biodegradável será a amostra analisada (CETESB, 2001).
Carvalho et al. (2008) ao avaliar a qualidade das águas do córrego
São Pedro, em Juiz de Fora/MG observou nos resultados que em todos os pontos a
DBO ficou acima do limite máximo permitido pela Resolução do CONAMA
357/20005 para rios classe 2, demonstrando que a quantidade de matéria orgânica
introduzida no córrego é maior que sua capacidade de assimilação.
A DQO não possui limites máximos permissíveis em nenhuma
legislação. Os valores de DQO encontrados por Nieweglowski (2006) em um estudo
sobre os indicadores de qualidade da água na bacia hidrográfica do rio Toledo,
variaram de 0 a 35 mg/l tendo um grande aumento nos valores devido à contribuição
do uso agrícola do solo.
A relação DBO/DQO com valores próximos a 0,5 pode ser esperada
para rios que recebem esgotos oriundos de varias fontes (doméstica, comercial e
industrial) que potencialmente contribuem tanto com compostos biodegradáveis
quanto com uma parcela de compostos orgânicos de difícil degradação biológica. Os
valores de 0,8 sugerem a existência de uma parcela biodegradável e são mais
característicos de rios que recebem quase que unicamente esgotos domésticos
(Nieweglowski 2006).
28
2.5.3 Parâmetros Biológicos
As características biológicas das águas são determinados por meio
de exames bacteriológicos que constituem um elemento auxiliar na interpretação de
outras análises como no que se refere a poluição das águas (DI BERNARDO e
DANTAS, 2005).
2.5.3.1 Coliformes
Os coliformes fecais são bactérias que normalmente habitam no
intestino dos animais superiores e a sua presença indica a possibilidade de
contaminação da água por organismos patogênicos, porém nem toda água que
contenha coliformes é contaminada, existem os coliformes totais que tem a sua
origem do solo e como tal, podem veicular doenças de transmissão hídrica
(RICHTER e NETTO, 1991).
As principais maneiras de contaminação por coliformes fecais nos
recursos hídricos estão os lançamentos de esgoto sem tratamento prévio, em rios
e lagos, construção de aterros sanitários que afetam os lençóis freáticos e o arraste
de excretas humanas e de animais durante a chuva (ALESSIO e MOURA, 2007).
Num estudo de determinação de coliformes totais e fecais na água
do Lago Municipal de Cascavel, Buzanello et al. (2008) concluiu que 31, 25 % das
amostras foram consideradas impróprias para o consumo humano, pois excederam
o limite da Resolução CONAMA 357/2005 de 1.000 coliformes fecais por 100 ml de
29
água.
Louzada e Fonseca (2002) ao avaliarem a qualidade da água do rio
Timbuí tendo como referência o grupo de coliformes concluíram que os parâmetros
físico-químicos confirmaram os resultados microbiológicos, quanto maior a DBO,
DQO e turbidez, maior foi o número de coliformes encontrados.
30
3. MATERIAL E MÉTODOS
3.1 Caracterização da Área de Estudo
O município de Foz do Iguaçu situa-se no extremo Oeste do Paraná,
na fronteira com os países Paraguai e Argentina.
A
classificação
climática
da
região
é
subtropical
úmido,
mesotérmico, sem estação seca, verões quentes e chuvas em todos os meses do
ano (SANTOS et al., 1993). As principais classes de solo encontradas na região são
os Latossolos Vermelhos e Nitossolos Vermelhos, férricos (LEPSCH, 2002). O
município é limitado pelos dois maiores rios do Estado: Paraná e Iguaçu. Seus
afluentes formam o sistema de drenagem natural. Dentre eles podem ser
destacadas nove micro bacias hidrográficas: rio Tamanduá, córrego Carimã, rio São
João, sendo afluentes do rio Iguaçu e rios Almada, M'Boicy, O'Coi, Cuê, Guabiroba,
31
Monjolo, afluentes do rio Paraná. Dos três rios principais que deságuam no rio
Iguaçu, um dos maiores é o rio São João, cuja nascente situa-se fora dos limites do
município (SANTOS et al., 1993).
Os rios Iguaçu e Paraná desempenham importantes papéis no
desenvolvimento Municipal, o rio Iguaçu pelo elevado interesse turístico e o Paraná
pelo seu grande potencial hidrelétrico (SANTOS et al., 1993).
O estudo foi desenvolvido nos rios Brilhante e XJ8, afluentes do Rio
São João, área rural do Município. O rio Brilhante tem uma extensão de 2.640
metros nos quais 100% estão totalmente protegidos por mata ciliar, que ao longo do
rio varia de 30 a 1.000 metros. O rio XJ8 tem uma extensão de 2.000 metros e sua
mata ciliar tem variação de 0 a 6 metros. Em algumas áreas onde deveria estar à
mata ciliar do rio XJ8 é ocupada por cultura de soja. A Figura 1 e 2 mostram a
localização do rio Brilhante e do rio XJ8 respectivamente.
32
Fonte: Google Earth, 2009.
Figura 1: Rio Brilhante.
Fonte: Google Earth, 2009.
Figura 2: Rio XJ8.
33
3.2 Coleta das Amostras
Foram selecionados dois pontos de coleta em cada um dos rios
totalizando quatro amostras, esses pontos foram enumerados de 1 a 4.. Os pontos 1
e 2 correspondem aos locais de coleta do rio Brilhante, sendo o ponto 1 próximo da
nascente e o ponto 2 próximo da foz. Os pontos 3 e 4 são os locais de coleta do rio
XJ8. No ponto 3, que fica próximo a nascente, existe uma mata ciliar de 3 metros de
largura sendo o restante dos 30 metros ocupado por cultura de soja. O ponto 4
refere-se ao local próximo a foz, sendo ausente de mata ciliar e o solo característico
de banhado. A área destinada à mata ciliar foi isolada recentemente, pois há no local
criação de gado. A Figura 3 apresenta os pontos de coleta dos dois rios.
Fonte: Google Earth, 2009.
Figura 3: Pontos de coleta dos rios.
34
As coletas foram realizadas no dia 25 de setembro de 2009, de
acordo com a NBR 9898/1987. A Figura 4 mostra o momento da coleta.
Figura 4: Coleta de água.
O volume coletado foi armazenado nos frascos devidamente
identificados com o número do ponto de coleta. Os frascos foram acondicionados na
bolsa térmica e encaminhados ao laboratório para as análises. A Figura 5 mostra a
identificação dos frascos.
35
Figura 5: Frascos identificados com os pontos de coleta.
3.3 Análises Físicas, Químicas e Microbiológicas
Para determinar a influência da mata ciliar na qualidade da água dos
dois rios foram avaliados os seguintes parâmetros:
a) Físicos: pH utilizando um phmetro, temperatura medida com um termômetro
in loco e turbidez através do método nefelométrico;
b) Químicos: fósforo, nitrato, demanda química de oxigênio, demanda
bioquímica de oxigênio e oxigênio dissolvido através do Standard Methods for
the examination of water and wastewater (APHA, 1998);
c) Microbiológicos: coliformes totais e fecais segundo o método de membrana
filtrante.
Os parâmetros turbidez, oxigênio dissolvido, oxigênio consumido,
36
demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de oxigênio, fósforo total e
coliformes fecais e totais, foram realizadas no laboratór io de Q uímica e
Saneamento, situado na União Dinâmica de Faculdades Cataratas - UDC. A
temperatura foi analisada in loco, como mostra a Figura 6. A determinação de nitrato
foi realizada no laboratório Laborfoz localizado na Rua Belarmino de Mendonça n°
397 Centro.
Figura 6 – Leitura da Temperatura.
37
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados das análises físico-químicas e microbiológicas do Rio
Brilhante são apresentados na Tabela 2 e do rio XJ8 na Tabela 3.
Tabela 2 – Resultado das análises físico-químicas e microbiológicas do Rio
Brilhante.
Parâmetros
Temperatura
pH
Turbidez
Fósforo Total
Nitrato
DBO
Oxigênio Dissolvido
DQO
Coliformes Fecais
Pontos
1
2
CONAMA
357/2005*
20,1º C
6,72
7,33 UNT
0,01 mg/l
0,8 mg/l
0,25 mg/l
10 mg/l
5 mg/l
100 NMP/100 ml
20,4º C
6,59
13,62 UNT
0,01 mg/l
0,9 mg/l
1,1 mg/l
10 mg/l
5 mg/l
200 NMP/100 ml
6a9
até 40 UNT
< 0,025 mg/L
até 10 mg/L
até 3 mg/L
> 6 mg/L
200 NMP/ 100 ml
Coliformes Totais
100 NMP/100 ml
300 NMP/100 ml
* Resolução do CONAMA 357/2005 com os limites permitidos para rios classe 1.
-
38
Tabela 3 – Resultado das análises físico-químicas e microbiológicas do Rio XJ8.
Parâmetros
Pontos
Temperatura
pH
Turbidez
Fósforo Total
Nitrato
DBO
Oxigênio Dissolvido
DQO
Coliformes Fecais
Coliformes Totais
3
4
CONAMA
357/2005*
21,8º C
7
11,10 UNT
0,03 mg/L
1,0 mg/L
0,72 mg/L
8 mg/L
10 mg/L
900 NMP/100 ml
22,5º C
6,54
27,18 UNT
0,043 mg/L
1,3 mg/L
3,5 mg/L
6 mg/L
17 mg/L
1.100 NMP/100 ml
6a9
até 40 UNT
< 0,025 mg/L
até 10 mg/L
até 3 mg/L
> 6 mg/L
200 NMP/100 ml
1.000 NMP/100 ml
800 NMP/100 ml
-
* Resolução do CONAMA 357/2005 com os limites permitidos para rios classe 1.
Os pontos 1 e 2 do rio Brilhante apresentaram temperatura inferior
aos dos pontos 3 e 4 do rio XJ8, isto confirma que a presença da mata ciliar
atenuam a incidência de radiação solar diminuindo a temperatura do local
(COVATTI, 2006).
Os valores de pH dos rios variaram entre 6,54 e 7 estando dentro
dos limites permitidos da Resolução do CONAMA 357/2005, sendo que a mata ciliar
não foi um fator relevante ao pH.
Foi constatado em todos os pontos avaliados que o parâmetro
turbidez não ultrapassou os limites estabelecidos de 40 UNT. A turbidez no ponto 1
do rio Brilhante pode ser considerado como água cristalina, pois apresenta valor <
10 UNT e o ponto 4, referente ao rio XJ8, como água muito turva por possuir
turbidez > 20 UNT (FATMA, 1999 e BRITISH COLUMBIA, 1998 apud
NIEWEGLOWSKI, 2006).
O parâmetro fósforo total apresentou valor mínimo nos pontos 1 e 2
e máxima no ponto 4. A Resolução do CONAMA 357/2005 permite o valor de 0,025
mg/L de fósforo estando as amostras 3 e 4 do rio XJ8 fora dos limites permitidos
39
para rios classe 1. Os valores de fósforo total encontrados nos pontos 3 e 4 podem
ser considerados como estágio intermediário de eutrofização que de acordo com
Sperling (2005), esse estágio está entre os valores 0,02 a 0,05 mg/L.
A concentração de nitrato variou entre 0,8 a 1,3 mg/L sendo
permitido até 10 mg/L. Os maiores valores de nitrato foram encontrados nos pontos
3 e 4 do rio XJ8 onde a área destinada à mata ciliar é ocupada por culturas
agrícolas, concordando com os estudos de Crepalli (2007) que registrou um
aumento nos valores de nitrato nas áreas rurais devido às práticas agrícolas,
exposição do solo por cobertura de pouca proteção efetiva e a aplicação de
fertilizantes que contém em sua composição o nitrogênio.
O maior valor de DBO encontrado foi de 3,5 mg/L no ponto 4 do rio
XJ8 ficando acima do valor permitido. O estudo de Carvalho et al. (2008) também
encontrou valores acima do limite permissível, concluindo que a matéria orgânica
introduzida na água não são totalmente assimiladas pelo rio.
No parâmetro oxigênio dissolvido os pontos 1 e 2 apresentaram
valores de 10 mg/L e nos pontos 3 e 4 valores de 8 e 6 mg/L respectivamente,
estando dentro dos padrões permitidos. Pode-se observar que o menor valor
encontrado está exatamente onde à temperatura apresenta valor mais elevado. Iost
(2008) observou a mesma relação em seu estudo, o oxigênio é solubilizado com o
aumento de temperatura.
Os valores de DQO permaneceram os mesmos nos pontos 1 e 2 do
rio Brilhante, porém no rio XJ8 nota-se um aumento do ponto 3 para 4 podendo ser
explicado por boa parte da área de mata ciliar desse rio ser ocupada por cultura de
soja. Os resultados assemelham-se aos encontrados por Nieweglowski (2006) que
40
ao analisar o parâmetro DQO em áreas com uso agrícola também notou o mesmo
aumento.
A relação DBO/DQO apresentou valores 0,05 a 0,20 não atingindo
valores próximos de 0,5 que de acordo com Nieweglowski (2006) contém compostos
orgânicos de difícil degradação biológica.
Os valores de coliformes fecais nos pontos 1 e 2 ficaram dentro dos
valores permitidos, porém os pontos 3 e 4 ultrapassaram o limite permitido para rios
classe 1 que é de 200 NMP/100ml e o ponto 4 também ultrapassou o valor permitido
para rios classe 2 que é de 1.000 NMP/100 ml sendo imprópria para o consumo
humano (BUZANELLO et al., 2008). Os coliformes apresentaram maiores valores
nos pontos do rio XJ8, justificado pelo local ter ausência de mata ciliar e a chuva
carregar os contaminantes diretamente no curso d’água como afirmam Alessio e
Moura (2007).
As características físico-químicas e microbiológicas indicaram que o
rio Brilhante classifica-se como rio classe 1 e o rio XJ8, apesar dos parâmetros
químicos fósforo total e DBO enquadrarem-se como rio classe 2, classifica-se como
rio classe 3, visto que o parâmetro microbiológico coliformes fecais enquadra-se
nessa classe.
41
5. CONCLUSÃO
Comparando os resultados obtidos nos dois rios pode-se concluir
que o rio Brilhante tem melhor qualidade de água do que o rio XJ8. Esse resultado
indica que a mata ciliar atua como mecanismo eficiente na manutenção da qualidade
da água, pois o rio que possui a mata ciliar em toda sua extensão apresentou melhor
qualidade.
Para acabar com o problema da degradação hídrica é essencial a
conscientização dos agricultores quanto à importância da mata ciliar para a
qualidade da água. A recuperação dessas áreas deve ser imediata para a
manutenção da biodiversidade e preservação desses recursos. Essas ações
poderiam ser incentivadas por órgãos governamentais dando apoio técnico aos
projetos para que os agricultores entendam que a conservação desses recursos não
representa perda de área produtiva, mais sim fonte de vida.
42
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