04 – Físico-química de águas e geoquímica de sedimentos em suspensão de recursos hídricos superficiais do município de Belém, estado do Pará

Ano 08 (2021) – Número 01 Artigos

 10.31419/ISSN.2594-942X.v82021i1a4VRV

 

 

Physicochemistry of waters and geochemistry of sediments in suspension of surface water resources in the municipality of Belém, state of Pará

 

Vânia dos Reis Viana1

Marcondes Lima da Costa2*

Darilena Monteiro Porfírio3,5

Glayce  Jholy Souza da Silva Valente4

 

1Graduação concluinte em Química da Universidade Federal do Pará (UFPA), Belém, Pará; vaniareis.viana@gmail.com;

2Professor Titular do Instituto de Geociências-IG/ UFPA, Belém, Pará; maracondeslc@gmail.com; mlc@ufpa.br;

3Doutoranda concluinte do Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica-PPGG/IG/UFPA, Belém, Pará; darilenap@gmail.com;

4Pos-doutoranda do PPGG/IG/UFPA; glaycej@yahoo.com.br;

5Pesquisadora da Eletronorte S/A, Belém, Pará.

*Autor para correspondência.

 

Submetido em 2 agosto 2018

Revisado em 28 de abril de 2021

Publicado em 2 de maio de 2021

 

 

ABSTRACT

The municipality of Belém is installed on low ground under a rich and immense system of surface waters that converge for the most part directly into the Pará River system, Marajó Bay, northern fathom of the Amazon River and then the Atlantic Ocean. The Guamá river (estuary) and Guajará bay stand out, bathing its western, north and northeast portions, and numerous tidal channels, as well as several streams converge on the former, as well as several swamps and temporary wetlands. The main urban nucleus, the city of Belém, was installed and continues to do so, along the tidal and igarapé channels, modifying its courses, and polluting them brutally, either by solid waste or by domestic effluents of all kinds without any treatment, in addition to industrial contributions, becoming more serious as the city moves forward in horizontal and vertical buildings. The tides partially assist in this cleaning, by carrying a large part of these pollutants daily to the Guamá River, from this one to the Guajará Bay and then Marajó and Atlantic. Beautiful beaches in the north and northeast of the municipality (Outeiro, Mosqueiro, Farol, Ariramba, Carananduba, Paraíso and Baía do Sol) attract thousands of visitors, which further contribute to general pollution. Although several surveys have already been carried out to assess these impacts and its dilution, it was decided to try a new attack, emphasizing the Tucunduba stream and its drainage in the Guamá river, the Guajará bay on its margin of strong industrial-port impact and then the beaches of the Baía do Sol. Water and solid sediment in suspension (suspended) were collected in three different periods, considering the two tidal cycles, in eight seasons. Measurements of the main physical parameters were made in loco. Next, cations and anions in the waters analyzed, mineralogical identification and chemistry of the suspensates, in addition to micromorphological analyzes were carried out. The results show that the Guamá river and Guajará bay can be still classified as unpolluted natural waters, similar to the white waters of the Amazon region. Tucunduba and the waters of the Baía do Sol, mainly those restricted (swamps and manholes) are strongly altered by human occupation. Cations and anions, as well as microplankton from the suspension sediments, also allow identify the seasonal interference of oceanic interference during the dry season. The suspension materials of these rivers are dominated by quartz, kaolinite, partly muscovite / illite, demonstrating a strong relationship with the sediments of the margins, gullies and flood plains, and also of the Barreiras Formation, Neogene in age, the geological unit that serves as a substrate for the lands of Belém municipality. However, for a more informed assessment, a systematic and much more comprehensive study is recommended from the chemical, biological, mineralogical point of view and still under strong seasonal and tidal cycle controls, preferably for a continuous decade.

Keywords: Guamá River, Guajará Bay, Tucunduba Stream, Baía do Sol, chloride, sulfate, sodium, TDS, pH.

 

 

RESUMO

O município de Belém está instalado em terrenos baixos sob rico e imenso sistema de águas superficiais que convergem em sua grande parte diretamente para o sistema rio Pará, baía de Marajó, braça norte do rio Amazonas e então o oceano Atlântico. Destacam-se o rio (estuário) Guamá e a baía de Guajará que banham sua porção oeste, norte e nordeste, e inúmeros canais e furos de maré, além de vários igarapés convergem para os primeiros, além de vários pântanos e alagados temporários. O principal núcleo urbano, a cidade de Belém, instalou-se e assim continua, ao longo dos canais de marés e igarapés, modificando seus cursos, e os poluindo de forma brutal, seja por dejetos sólidos seja por efluentes domésticos de todo tipo sem qualquer tratamento, além de contribuições industriais, tornando-se mais graves à medida que a cidade avança em edificações horizontais e verticais. As marés auxiliam parcial nesta limpeza, ao diariamente carrear boa parte destes poluentes para o rio Guamá, deste para a baía de Guajará e então Marajó e Atlântico.  Belas praias na porção norte e nordeste do município (Outeiro, Mosqueiro, Farol, Ariramba, Carananduba, Paraíso e Baía do Sol atraem milhares de visitantes, que contribuem ainda mais para poluição geral. Embora diversas pesquisas já tenham sido realizadas para avaliar estes impactos e sua diluição, resolveu-se por bem, tentar nova investida, enfatizando o igarapé Tucunduba e o seu desague no rio Guamá, a baía de Guajará em sua margem de forte impacto industrial-portuário e então praias da Baía do Sol. Para esse fim coletou-se águas e sedimentos sólidos em suspensão (suspensatos) em três épocas distintas, considerando os dois ciclos de marés, em oito estações. In loco foram feitas medidas dos principais parâmetros físicos. Em seguida foram determinados cátions e ânions nas águas, identificação mineralógica e química dos suspensatos, além de análises micromorfológicas. Os resultados demonstram que o rio Guamá e baía de Guajará ainda se enquadram como águas naturais não poluídas, com características similares as águas de água branca da Amazônia, Tucunduba e as águas da Baía do Sol, principalmente aquelas restritas (Pântano e Bueiro) estão fortemente alteradas pela ocupação humana. Cátions e ânions, além de microplânctons dos suspensatos permitem também denunciar sazonalmente a interferência oceânica por ocasião da estiagem. Os suspensatos desses rios são dominados por quartzo, caulinita, em parte muscovita/illita, demonstrando forte relação com os sedimentos das margens, barrancos e planícies de inundação, em também da formação Barreiras, Neogênica, a unidade geológica que serve de substrato para as terras firmes de Belém. No entanto, para uma avaliação mais fundamentada recomenda-se estudo sistemático e muito mais abrangente do ponto de vista químico, biológico, mineralógico e ainda sob forte controle sazonal e de ciclos de marés, preferencialmente por uma década contínua.

Palavras-chave: Rio Guamá, baía de Guajará, igarapé Tucunduba, Baía do Sol, cloreto, sulfato, sódio, STD, pH.

 

 

INTRODUÇÃO

A paisagem do município de Belém é um complexo de terras emersas baixas bordejadas e entrecortadas por extensos e largos corpos d´água com proximidades ao braço norte do rio Amazonas e ao oceano Atlântico. Além deles, um conjunto de canais e furos de marés que se contorcem em todas direções, mas caminhando ao final para o mar.  Esse cenário de grande volume de água está representado pelo baixo curso do rio Guamá (estuário) e do rio Pará, a baía de Guajará, na qual eles desembocam, a baía do Sol, como parte da baia do Marajó. São corpos hídricos que alcançam até 5 km de largura, mas baixa profundidade, e que ao mesmo tempo estão sob efeitos de marés de 3 a 3,5 m de magnitude. Também são abundantes terrenos tipo pântanos e/ou alagadiços temporários, em geral ocasionados pelas marés e/ou por ocasião do período chuvoso, longo e intenso.

O município de Belém, formado por área continental (altitude média de 10 m) e inúmeras ilhas (que ocupam 65 % do território) nesse cenário de complexo hídrico rico, ocupa uma área de apenas 1059,46 km2.  A maior ilha é a de Mosqueiro com 211,79 km2.  A cidade de Belém, a sede do município, e capital do estado do Pará, está a 300 km ao sul da foz do rio Amazonas e suas coordenadas centrais são 1° 27’ 21” S e 48° 30’ 16” W, com 4m altitude média. O município se situa sob clima do tipo Af na classificação Köppen-Geiger, tropical chuvoso de monção, com temperatura e pluviosidade média anual de 26,5°C e 3084 mm, respectivamente; umidade relativa média compensada do ar de 84,9 %. A área rural é ocupada por floresta secundária de terra firmes, matas de várzeas e manguezais nas partes mais baixas (Santos, 2004).

Sua população estimada em 2020 foi de 1.499.641 pessoas. Apesar de deter incipiente setor industrial a cidade e suas vilas produzem uma elevada carga de poluentes domésticos que em geral são lançados direto ou indiretamente em seu vasto sistema hidrográfico, incluindo canais de marés, áreas de várzeas e mangues. Os canais e igarapés que deságuam na baía do Guajará e rio Guamá, juntos constituem o principal corpo hídrico receptor de carga dos poluentes produzidos pelas atividades domésticas e industriais (Santos,1997). Como parte do estuário do rio Pará, a baía do Guajará e em parte a do Marajó, é o principal elemento hídrico dos terrenos do município ao margear a cidade de Belém e seus principais distritos (Icoaraci, Outeiro, Mosqueiro, Maraú, Carananduba, Paraíso, Sucurijiquara e Baía do Sol.  A baía do Sol, que se entrelaça com a baia de Marajó, é a porta de chegada e saída dos resíduos provindos de Belém e demais distritos citados, que por conta de sua imensidade do corpo hídrico, quando é então diluído ainda mais e de forma intensa. Suas águas naturalmente barrentas (brancas), portanto, ricas em sólidos em suspensão, recebem grande quantidade de efluentes com materiais sólidos em suspensão e sólidos totais dissolvidos. Durante o período de estiagem, de menor precipitação pluviométrica, que se estende de setembro a dezembro, suas águas podem se tonar ligeiramente salobras, por conta do avanço das marés oceânicas (Nascimento, 1995; Silva, 2007).

A atividade industrial se concentra em áreas do bairro de Val-de-Cães e do distrito de Icoaraci, envolvendo beneficiamento de pescados, abatedouros, cervejarias, além de portos de embarque e desembarque de cargas e passageiros. Juntos, lançam uma forte carga de efluentes para a baía, produzindo uma ação poluidora cumulativa (Silva, 2007).

O rio Guamá é, por outro lado, o curso d’água mais importante para a cidade de Belém, pois é o seu principal manancial de água potável, que abastece o Complexo Hídrico do Utinga. Suas águas são de aspecto barrento, devido a elevada concentração de sólidos minerais em suspensão, promovendo elevada turbidez. Esse material em suspensão deriva em parte da ação erosiva das marés sobre suas margens estabelecidas sobre sedimentos argilosos recentes da Formação Barreiras. As margens dos igarapés e canais de marés que desembocam neste rio têm sido invadidas por grandes contingentes populacionais, geralmente sem saneamento ou o tem de forma precária, e desta forma os efluentes gerados por essa ocupação desordenada se deslocam para esses cursos d’água e consequentemente para o rio Guamá e então a baía de Guajará e Marajó, também contribuindo para sua deterioração. Esses fatores são prejudiciais ao abastecimento público, pois boa parte da água distribuída à população de Belém é aduzida do rio Guamá, após tratamento prévio.

Nesse contexto, nota-se que os problemas socioeconômicos e ambientais da cidade estão relacionados as grandes mudanças ocorridas em seu espaço físico-territorial, gerado pelo seu crescimento desordenado. O crescimento urbano pressionando sobre áreas baixas no entorno de canais e igarapé, em parte desordenado e sem infraestrutura intensificou a deterioração da qualidade das águas superficiais e subterrâneas, principalmente no início das chuvas, quando a libertação de micropolutantes pode ser exacerbada através da drenagem de águas que transportam material sólido e lavam as superfícies urbanas, ocasionando a mistura das águas residuais com lixo, detritos em fonte e resíduos tóxicos de fábricas, contribuindo significativamente para a degradação dos recursos hídricos (Silva, 2014).

Tendo em vista os riscos relacionados aos efluentes urbanos e industriais, esses fatores antrópicos associados à distribuição anual das chuvas e as características climáticas geram impactos consideráveis sobre os recursos hídricos, sobretudo a contaminação orgânica e química das águas e o aumento no transporte de sedimentos (Souza e Lima, 2004).

A poluição hídrica é um problema socioambiental de elevada gravidade e corresponde ao processo de contaminação ou deposição de rejeitos nas águas dos rios, lagos, córregos, nascentes, mares e oceanos, acarretado pelo crescimento desenfreado das atividades humanas (urbanas e industriais), como crescente deposição indevida de resíduos diversos advindos do sistema de esgoto e superficiais (falta de saneamento). Por muito tempo a água foi considerada um bem inesgotável, mas atualmente percebe-se a nova realidade, que está além da escassez, a deterioração da qualidade da água. Em virtude desse cenário, faz-se imperativo investigar e monitorar as características das águas e dos sedimentos em suspensão de drenagens do município de Belém, no estado do Pará, face a sua imensa área urbana e se situar na confluência de grande manancial hídrico, à porta com o oceano Atlântico e indiretamente o rio-mar Amazonas, com o intuito de mensurar seus parâmetros físico-químicos e discutir a contribuição potencial dos resíduos urbanos e industriais sobre a qualidade de suas águas.

 

MATERIAIS E METODOS

Águas Superficiais

Foram estabelecidas 6 estações para coleta de água (tabela 1) distribuídas entre rio Guamá, baía do Guajará, igarapé Tucunduba e ilha de Mosqueiro, totalizando 8 pontos de coleta (figura 1). Cada ponto foi georeferenciado utilizando o GPS Garmin Etrex, modelo Venture Hx.

 

Tabela 1- Identificação e localização das estações de coleta de amostras de águas superficiais.

ESTAÇÕES COORDENADAS
Cidade de Belém Baía do Guajará BG 1° 26′ 50,263″ S 48° 29′ 56,713″ W
Rio Guamá RG 1° 28′ 35,160″ S 48° 27′ 14,340″ W
Igarapé Tucunduba (Foz) ITF 1° 28′ 35,160″ S 48° 27′ 14,340″ W
Vila Baía do Sol na  Ilha de Mosqueiro Lago da garça BSLG 1° 4′ 17,274″ S 48° 20′ 16,113″ W
Pântano BSP 1° 3′ 45,259″ S 48° 20′ 52,795″ W
Praia do Pântano BSPP 1° 3′ 45,259″ S 48° 20′ 52,795″ W
Praia do Bueiro BSPB 1° 3′ 45,845″ S 48° 20′ 15,300″ W
Bueiro BSB 1° 3′ 45,845″ S 48° 20′ 15,300″ W

 

Figura 1 – Localização das estações estabelecidas no rio Guamã, igarapé Tucunduba, baía de Guajará e Baía do Sol na ilha de Mosqueiro. Imagens de satélite adaptadas do Google Earth.

 

 

Análises Físico-Químicas das Águas Superficiais

A amostragem das águas superficiais foi realizada em marés de enchente e de vazante, nos períodos chuvoso (maio, 2015), estiagem (setembro, 2015) e período muito chuvoso (fevereiro, 2016).

Em cada estação coletou-se duas alíquotas de água, sendo uma acidificada com HNO3, para evitar perdas de cátions de metais por adsorção, e armazenadas sob refrigeração até as consecuções das análises químicas e a outra para extração de materiais sólidos em suspensão (suspensatos). As medidas dos parâmetros físico-químicos foram realizadas in loco concomitantes à coleta das águas superficiais, utilizando equipamentos e soluções de calibração descritos na Tabela 2.

Tabela 2- Equipamentos e soluções para medição dos parâmetros físico-químicos.

Parâmetro Equipamento Marca/Modelo Solução de calibração
Temperatura Hanna Instruments HI 9146-04 HI 7040
pH Hanna Instruments HI9813-5 & HI 9813-6 HI 4,01 e 7,01
Condutividade elétrica Hanna Instruments HI9813-5 & HI 9813-6 HI 70031
Sólidos totais dissolvidos Hanna Instruments HI9813-5 & HI 9813-6 HI 70442
Oxigênio dissolvido Hanna Instruments HI 9146-04 HI 7040

 

Análises Químicas

Elas consistiram na determinação das concentrações de ânions F, Cl, NO2-, -, NO3-N, PO43- e SO42- e dos cátions Na+, NH4+-N, K+, Ca2+ e Mg2+ em um cromatógrafo de íons (ICS5000, DIONEX) de análise simultâneo para cátions e ânions. Ele compreende 1 auto-amostrador automático (AD-SV), um divisor de fluxo de amostras, duas bombas (uma a gradiente e outra isocrática DP-5000), dois geradores de eluentes eletroquímicos (EGC1 – MSA e EGA2 – KOH), dois módulos de colunas cromatográficas analíticas e de guarda, um injetor automático, dois detectores de condutividade (DC-5000), um detector de UV (deutério-tungstênio-VWD).

 

Extração do Material em Suspensão (Suspensatos)

Suspensatos correspondem ao material em suspensão contido nas águas superficiais e extraídos a partir da filtração das alíquotas de água em filtro de 150 mm. Esses foram posteriormente foram secos em estufa a 50ºC, e sua quantificação calculada de acordo com a equação (1) CETESB (1978).

C = [(Pf – P1) x 1000] / Vm

Onde:

C é a concentração em mg.L-1;

Pf é o peso do filtro com a amostra após a secagem;

P1 é o peso do filtro em g;

Vm é o volume da amostra em mL.

 

Análises Mineralógicas

As fases mineralógicas contidas nos suspensatos foi determinada por Difração de Raios X (DRX) em equipamento de marca Bruker, modelo D2 PHASER, tubo de anodo de Cu Kα1=1,54184 [Å] e detector Lynxeye, com voltagem e corrente ajustados para 30 kV e 10 mA, respectivamente. Estas análises foram realizadas nos Laboratórios de Mineralogia, Geoquímica e Aplicações (LaMiGA), do PPGG – Museu de Geociências – UFPA.

 

Análises Micromorfológicas e Químicas por MEV/EDS

A micromorfologia e composição química semiquantitativa dos grãos dos suspensatos foram analisados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) em equipamento da marca HITACHI, modelo TM 3000 e sua composição química por Energy Dispersive X Ray Spectroscopy (EDS) da Oxford, EDS 3000 através do software Swift ED, acoplado ao MEV. Essas análises foram executadas também nos Laboratórios de Mineralogia, Geoquímica e Aplicações (LaMiGA), do PPGG-  Museu de Geociências – UFPA.

 

Tratamento dos Dados Obtidos

Para o tratamento dos dados foi aplicada a estatística descritiva que proporcionou a elaboração de gráficos que permitiram a confrontação entre as diferentes fontes de águas superficiais estudadas. Para a elaboração dos gráficos foi utilizado o software Excel ver.2016. O cálculo do balanço iônico foi aplicado para averiguar o controle de qualidade das análises, o qual considera o produto das cargas pela concentração (meq.L-1) de cada íon.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Características Físico-Químicas das Águas Superficiais

Temperatura A temperatura das águas analisadas variou em todas estações e nos três períodos sazonais de amostragem (chuvoso, estiagem e mais chuvoso) entre 25,8ºC e 31,3°C (Tabela 3), com uma média de aproximadamente 29ºC (Tabela 4), em consonância com ambientes equatoriais (em torno de 30°C). A diferença entre a temperatura média na estiagem e chuvoso é aproximadamente 1 ºC, mais elevada na estiagem com média de 29,72ºC e chuvoso de 28,8 ºC (Tabela 4). A variação da temperatura da água pode ser causada pela radiação solar, por permuta térmica que é o processo entre a água salgada que penetra no ambiente estuarino na preamar e a descarga da água doce no rio e também por fontes antropogênicas, despejos industriais e águas de resfriamento de máquinas (ANA, 2015; Cordeiro, 1987).  As variações da temperatura provavelmente estiveram associadas ao horário de coleta, com menores valores no início do dia, aumentando progressivamente o horário matutino, obviamente.

 

Tabela 3 – Parâmetros físico-químicos mensurados in situ das águas superficiais investigadas. Na:não analisado; SI_Maré = sem influência de maré. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro.

  Local Maré T (oC) pH Condutividade (µS.cm-1) STD  OD (mg.L-1)
(mg.L-1)
1ª coleta-maio (chuvoso) BG Preamar 28,70 6 ,00 10,00 0,15 Na
Baixa mar 31,30 5,80 10,00 0,13 Na
RG Preamar 29,50 5,80 10,00 0,17 Na
Baixa mar 28,90 6,00 10,00 0,16 Na
ITF Preamar 29,10 6,30 40,00 0,39 Na
Baixa mar 29,20 6,10 20,00 0,2 1,14
BSP SI_Maré 26,60 5,10 10,00 0,14 1,57
BSPP Preamar 28,80 6,60 20,00 21,00 0,68
Baixa mar 29,70 7,00 20,00 23,00 7,08
BSLG SI_Maré 26,85 6,00 30,00 34,00 0,49
BSPB Preamar 29,10 7,00 40,00 25,00 1,83
Baixa mar 29,50 6,90 25,00 26,00 7,01
BSB SI_Maré 26,60 4,50 140,00 107,00 1,18
2ª coleta-setembro (estiagem) BG Preamar 29,80 5,50 30,00 49,00 5,30
Baixa mar 30,70 6,20 40,00 38,00 5,01
RG Preamar 29,70 6,10 40,00 34,00 4,31
Baixa mar 30,70 6,30 50,00 43,00 1,64
ITF Preamar 29,20 5,90 300,00 33,00 0,03
Baixa mar 30,40 6,60 340,00 217,00 1,58
BSP SI_Maré 28,40 5,20 260,00 191,00 0,43
BSPP Preamar 30,80 7,00 4240,00 >2000 6,46
Baixa mar 29,10 6,80 4300,00 1170,00 6,56
BSLG SI_Maré 28,20 6,30 130,00 100,00 1,96
BSPB Preamar 30,40 7,10 4250,00 >2000 6,29
Baixa mar 30,30 7,90 4360,00 1122,00 8,07
BSB SI_Maré 28,60 6,30 3150,00 >2000 4,77
3ª coleta-fevereiro (mais chuvoso) BG Preamar 28,80 6,20 110,00 86,00 7,44
RG Preamar 29,30 6,60 110,00 8,10 2,90
Baixa mar 30,90 5,90 140,00 101,00 2,57
ITF Preamar 29,20 5,60 100,00 5,60 1,08
Baixa mar 29,40 6,50 400,00 291,00 2,99
BSP SI_Maré 28,40 4,80 30,00 32,00 3,95
BSPP Preamar 28,70 7,20 60,00 48,00 4,58
Baixa mar 28,00 6,20 50,00 45,00 6,66
BSLG SI_Maré 25,80 6,30 70,00 55,00 0,23
BSPB Preamar 30,40 7,10 4120,00 >2000 6,29
Baixa mar 30,30 7,90 4150,00 1122,00 8,07
BSB SI_Maré 26,60 6,20 140,00 108,00 3,63

 

Tabela 4 – Variação sazonal da temperatura nas águas superficiais investigadas.

Total de amostras Mínimo Máximo Média Des. Padrão
Período chuvoso 13 26,60 31,30 28,76 ±1,30
Período de estiagem 13 28,20 30,80 29,72 ±0,89
Período mais chuvoso huvoso 13 25,80 30,90 28,85 ±1,38

 

pH Os valores mais elevados de pH foram determinados nas águas junto a praia do Bueiro (7,90) da Baía do Sol durante a estiagem na baixa mar (figura 2), reflexo da influência oceânica nessa época do ano, quando essas águas deixam de ser barrentas, adquirem tonalidade esverdeadas e são menos turvas.  Por outro lado, os valores determinados das águas do Pântano e Bueiro (5,10 e 4,50, respectivamente) no período mais chuvoso, portanto ácidas, refletem de fato o ambiente pantanoso dominante, vegetado por diversas espécies, com destaque para buritis (Mauritia flexuosa) e buritiranas (Mauritiella armata (Mart.) Burret), e diversas anhingas (Anhingidae), além da ocupação humana desordenada em suas margens. Eles são receptores de dejetos provenientes de esgotos domésticos, além da própria matéria orgânica presente no ambiente, que ao se decompor formam ácidos orgânicos que podem degradar a vegetação e a vida aquática (Mazzeo, 1991; Esteves, 1998; Moura, 2007).

Já os valores de pH na baía do Guajará, rio Guamá e igarapé Tucunduba, ficaram entre 5,50 e 6,60 com pouca variação durante os períodos sazonais analisados e nos diferentes ciclos das marés (Tabela 3 e figura 2). No seu todo as águas da baía de Guajará normalmente apresentam valores de pH entre 6,00 e 7,00 em drenagens pequenas e não poluídas os valores chegam a 4,50 que apresenta elevada concentração de matéria orgânica vegetal em decomposição (Mazzeo, 1991).

 

Figura 2 – Variação sazonal do pH, condutividade elétrica, sólidos totais dissoslvidos e oxigênio dissolvido nas águas superficiais investigadas. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro.

 

Condutividade elétrica Os valores mais acentuados para a condutividade elétrica foram determinados nas águas da praia do Pântano (4300 mS.cm-1) e da praia do Bueiro (4360 mS.cm-1) (Tabela 3 e figura 2), na estiagem e por ocasião da baixa mar, refletindo a intrusão de água marinha. Mas no período mais chuvoso, os valores da condutividade elétrica ainda permaneceram altos na praia do Bueiro (4150 mS.cm-1), caindo fortemente nas do Pântano (50 mS.cm-1). Porém nas águas do Bueiro, sem influência das marés, os valores também ficaram muito baixo, como no Pântano. Esses dados indicam a forte ação antrópica doméstica sofrida por este ponto, já o que o mesmo é receptor dos dejetos domésticos trazidos pelo Bueiro que ali desemboca constantemente (Matos, 2010).

Os valores de condutividade nas águas do garapé Tucunduba foram de 340   μS.cm-1, na estiagem e 400 mS.cm-1 no período mais chuvoso, ambos medidos na baixa mar (figura 2), mas os valores não mostram lógica com as marés e os períodos sazonais. Isso provavelmente porque águas, que não são suas, é uma mistura do rio Guamá/maré, efluentes urbanos, etc, estes últimos sem ligação sazonal e com maré, fazendo com que os valores de condutividades sejam aparentemente aleatórios.

Na baía do Guajará e Rio Guamá a condutividade variou de 120 mS.cm-1 a 140 mS.cm-1, no período mais chuvoso, baixa mar, valores até três vezes menores que aqueles do igarapé Tucunduba, o que pode indicar que as águas do Tucunduba estão significativamente impactadas, como detectou também. Na vazante quando já não há mais água representativa do rio Guamá e os íons estão mais concentrados, a condutividade tende a aumentar, deduzindo-se que esses valores podem ter uma relação direta com a ação antrópica causada pela descarga de esgotos domésticos, efluentes industriais e resíduos sólidos, lançados diretamente no igarapé Tucunduba (Santos, 1997). Infelizmente os dados durante a estiagem são divergentes.

A condutividade elétrica teve uma grande variação sazonal, com os índices máximos em Mosqueiro na estiagem e em Belém no período muito chuvoso (Tabela 3 e figura 2). Essas medidas confirmam as observações feitas por Cordeiro (1987) e Moura (2007), os quais atribuíram essas variações de valores às frentes salinas que avançam sobre às baías chegando à cidade de Belém.

 

Sólidos Totais Dissolvidos (STD) Os valores mais elevados de STD foram medidos durante a estiagem e sob preamar, 2000 mg.L-1, nas águas da praia do Pântano e nas da praia do Bueiro, sendo que neste último os valores se repetiram no período mais chuvoso (Tabela 3 e figura 2). Nas águas do Bueiro, sem influência da maré, valores altos foram observados apenas na estiagem. Esses altos valores podem estar relacionados ao processo de ressuspensão próximo à costa, propiciado pela ação do vento, sendo também a repercussão do aumento da carga de resíduos gerados nas residências e nos bares no período de férias, quando a ilha recebe um grande número de visitantes (Quaresma et al, 2014).

O igarapé Tucunduba com 291 mg.L-1, foi quase três vezes maior que o valor do rio Guamá 101 mg.L-1, período chuvoso, baixa amar (Tabela 3 e figura 2), portanto uma carga de poluentes iônicos frente às águas do Rio Guamá, mas mesmo assim ainda continua dentro do padrão de qualidade da resolução CONAMA 357, que estabelece 500 mg.L-1 como qualidade para os sólidos totais dissolvidos. Vale mencionar que as águas da baía do de Guajará apresentam valores relativamente muito baixos, sendo mais elevados no período muito chuvoso, e os valores praticamente independem do ciclo da maré, enquanto o rio Guamá, sim.

As concentrações de STD na água variam conforme a natureza geológica da região, que reflete a solubilidade diferenciada dos minerais contidos em suas rochas. Valores de referência de STD relativa à saúde humana em águas potáveis ainda não foram estabelecidos. Porém não é recomendável consumir águas com valores elevados de STD (WHO, 2017).

 

Oxigênio Dissolvido (OD) Como era de esperar os valores mais elevados de OD foram observados nos corpos d´água abertos, como as águas das praias do Pântano (7,08 mg.L-1) do Bueiro (8,07 mg.L-1) na baía do Sol e da baía de Guajará (7,44 mg.L-1), cujas águas em geral estão sob fortes correntes. Os valores tendem sutilmente a serem maiores na baixa-mar, o que não foi evidenciado na baía de Guajará. Certamente estes contratempos devem estar refletindo a não observância rígida do fluxo-refluxo das marés, além da influência da corrente fluvial.

Por outro lado, os valores mais baixos de OD foram medidos nas águas do Pântano, Bueiro e no Lago do Seringal Andiroba Forest, todos dominados por água preta, sendo mais intensa no lago, bem no Tucunduba.  Os valores variam entre 0,23 mg.L-1 (Lago) no período chuvoso e 4,80 mg.L-1 (Bueiro) estiagem (Tabela 3 e figura 2). O interessante é que os valores mais baixos são do Lago que não apresenta qualquer evidencia de relação com efluentes, enquanto os demais isto é bem claro, e as concentrações de OD são mais elevadas.

Os valores da baía Guajará entre 5,30 mg.L-1 (estiagem) e 7,44 mg.L-1 (mais chuvoso) (figura 2) são  normais para esse estuário, acima do mínimo estabelecido pelo CONAMA 357  para águas classe 2 que é de 5 mg.L-1 de OD. Já para o Igarapé Tucunduba, de 0,03 a 1,08 mg.L-1, são extremamente baixas, provavelmente ocasionado pelo excesso de matéria orgânica incorporada a esse ambiente pelo lançamento direto de esgotos e afluentes urbanos dominantemente. Os valores indicam um alto grau de degradação ambiental do corpo hídrico, prejudicando a vida aquática e estimulando a atividade anaeróbia (Sperling, 2005).

A notável diferença nos valores de OD entre as estações investigadas deve estar refletindo o fato de que a dissolução de oxigênio na água, além de depender da temperatura e da pressão, é fortemente influenciada pelos poluentes orgânicos biodegradáveis (esgoto doméstico) lançados nestes cursos d´água, sendo consumido pelas bactérias originalmente presentes na água degradam esses materiais, bem marcante no igarapé Tucunduba. Outro fator importante é intensa hidrodinâmica da baía do Guajará e consequentemente sua grande capacidade de diluir os poluentes lançados sobre ela (Moura, 2007).

 

Comportamento dos parâmetros físico-químicos conforme os ciclos das marés e sazonalidade Alguns dos parâmetros físico-químicos analisados, como já previamente discutidos, apresentaram significativas variações que parecem depender dos dois ciclos de marés, e também dos períodos sazonais (Tabela 4).

 

Tabela 4- Média e desvio padrão dos valores dos parâmetros físico-químicos analisados conforme os ciclos de marés e os períodos sazonais. D.: desvio

Ciclos de

 marés

Período Total de amostras   pH Condutividade STD OD
Preamar Chuvoso 5 Média

D. padrão

6,34

±0,48

24,00

±15,17

9,34

±12,55

0,50

±0,80

Estiagem 5 Média

D. padrão

6,32

±0,70

1772,00

±2260,13

823,20

±1074,29

4,48

±2,63

Muito chuvoso 5 Média

D. padrão

6,54

±0,66

900,00

± 800,15

429,54

±878,53

4,46

±2,55

Baixa mar Chuvoso 5 Média

D. padrão

6,36

±0,55

17,00

±6,71

9,89

±13,37

3,05

±3,68

Estiagem 5 Média

D. padrão

6,76

±0,68

1818

±2296,39

518

±578,05

4,57

±2,91

Muito chuvoso 5 Média

D. padrão

6,5

±0,82

972

±1781,51

330

±452,65

4,70

±2,49

 

Os valores pH das águas sob influência das marés, que prevalecem na faixa ácida, com baixo desvio padrão, não mostraram dependência clara com os ciclos de marés e nem com a sazonalidade, essa última foi constatada apenas localmente, como já mencionado, onde a é maior influência oceânica nesses ambientes, como a baía do Sol. No geral, portanto estão na normalidade do que é conhecido nas águas da região amazônica, ácidas.

A condutividade elétrica é também não apresentou correlação com os ciclos de marés, mas sim com a sazonalidade, sendo muito mais elevada na estiagem (tabela 4), refletindo a incursão marinha durante a estiagem, quando os rios perdem competência (Ramos, 2004) e também a contribuição de efluentes urbanos, que tendem a ser mais concentrados na baixa-mar.

Os valores de STD também são significativamente mais elevados sob a preamar e durante a estiagem, com valor médio de 823,3 e desvio padrão de ± 1074,3 mg.L-1 (tabela 4). STD reflete a contribuição das águas continentais, representadas durante a preamar.

OD não apresentou dependência clara com os ciclos de marés estudadas, mas tende a ser mais elevado no período muito chuvoso (Tabela 4). Os valores baixos indicam poluição orgânica do corpo d’água por esgotos domésticos e industriais, como já mencionado anteriormente.

 

Características Químicas: Cátions e Ânions Dissolvidos

As concentrações dos cátions e ânions dissolvidos nas águas investigadas estão indicadas na Tabela 5 e são discutidas a seguir.

Sódio (Na+)    As concentrações de Na+ mostram dependência sazonal significativa, com  teores mais baixos no período chuvoso (média 2,84 mg.L-1) e maiores no muito chuvoso (média 13,06 mg.L-1) (Figura 6 e tabela 5). Na baía do Guajará e igarapé Tucunduba, durante o período chuvoso e na baixa mar os valores máximos foram de 21,07 e 42,28 mg.L-1, respectivamente. Já na estiagem, baixa mar, as águas do Pântano chegaram a níveis bem mais elevados, 51,70 mg.L-1 de Na+. São valores muito inferiores às águas marinhas, 10,78 g/L, ao nível das águas do rio Teesta, Sikkim Himalaya, valor máximo de 10,48 mg/L (Tsering et al., 2019) mas ainda assim estão ao nível normal para águas potáveis, que é de < 20mg/L, segundo WHO (2017), exceto Tucunduba e Pântano. Nessas duas estações suas águas ainda assim seriam enquadradas como adequadas ao tratamento e uso para águas potáveis, por comparação com águas da Holanda (Regunathan, 2009). Os altos valores deste íon nas estações mencionadas devem estar relacionados ao lançamento de esgotos domésticos e efluentes industriais e até mesmo aos resíduos sólidos provenientes do lixo em contato direto com a água superficial, carreados com maior intensidade durante o de escoamento superficial, que se intensifica no período chuvoso (Queiroz et al., 2011; Silva 2014; CETESB, 2016). No Pântano da Baia do Sol ele reflete o período de veraneio, quando aumenta a população ao redor do mesmo. A maior fonte de sódio são os alimentos, em especial, os industrializados (WHO, 2017). Os sais de sódio (por exemplo, cloreto de sódio) são encontrados em praticamente todos os alimentos (a principal fonte de exposição diária) e água potável. Embora as concentrações de sódio na água potável sejam tipicamente menores que 20 mg/L1-, elas em alguns países podem exceder muito este nível (WHO, 2017).

 

Figura 3 – Variação sazonal dos íons sódio, amônia, potássio, magnésio e cálcio nas águas superficiais investigadas.BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro

 

Tabela 5 –  Composição química (mg/L) das águas superficiais coletadas nas estações estudadas segundo os ciclos de marés e estações sazonais. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro.

  Local Maré Na+ NH4+ K+ Mg2+ Ca2+ F Cl NO2- N NO3 N SO42- PO43—P
1ª coleta-maio

Período chuvoso

BG Preamar 1,60 2,29 0,67 0,26 0,63 0,05 3,53 LD LD 0,68 LD
Baixamar 1,36 2,44 0,54 LD 0,70 LD 3,33 LD LD 0,54 LD
RG Preamar 1,87 1,00 0,82 0,53 1,54 LD 3,60 LD 0,05 0,67 LD
Baixamar 1,78 3,13 0,83 0,28 0,87 0,04 4,18 LD LD 0,91 LD
ITF Preamar 2,28 3,23 1,22 0,35 1,43 0,04 4,41 LD LD 1,07 LD
Baixamar 2,27 3,23 1,06 0,35 1,41 0,04 4,42 LD 0,26 1,08 LD
BSP SI_Maré 1,23 3,81 0,25 LD 0,43 LD 4,28 LD LD 0,49 LD
BSPP Preamar 2,18 1,84 1,12 0,57 1,26 LD 3,15 LD LD 0,79 LD
Baixamar 2,36 2,55 0,91 0,53 1,20 0,04 3,97 LD LD 0,74 LD
BSLG SI_Maré 1,40 2,81 1,55 0,74 5,00 LD 3,40 0,16 LD 0,23 LD
BSPB Preamar 2,29 2,25 0,91 0,59 1,29 LD 3,43 LD LD 0,76 LD
Baixamar 4,69 3,39 1,26 0,52 1,44 LD 4,95 LD LD 1,08 LD
BSB SI_Maré 11,56 3,26 1,62 1,14 7,07 LD 12,59 LD 0,61 3,34 LD
Mínimo 1,23 1 0,25 0,09 LD 0,02 3,15 0 LD 0,23 0,00

 

Máximo 11,56 3,81 1,62 1,14 7,07 0,05 12,59 0,99 0,61 3,34 0,00

 

Média

 

2,84

 

2,71

 

0,98

 

0,47

 

1,84

 

0,03

 

4,56

 

0,09

 

0,10

 

0,95

 

0,00

 

Desvio padrão ±2,76 ±0,76 ±0,38 ±0,27 ±1,93 ±0,01 ±2,47 ±0,27 ±0,18 ±0,76 ±0,00

 

 

Tabela 5 – Continuação

  Local Maré Na+ NH4+ K+ Mg2+ Ca2+ F Cl NO2- N NO3 N SO42- PO43—P
2ª coleta-setembro

Período de estiagem

BG Preamar 12,40 L.D 1,38 1,67 2,07 LD 15,69 LD 0,29 2,82 LD
Baixamar 8,23 L.D 1,08 1,08 1,52 LD 10,58 LD 0,20 1,78 LD
RG Preamar 6,75 LD 0,92 0,93 1,28 LD 8,80 LD 0,20 1,51 LD
Baixamar 8,16 LD 1,31 1,12 2,34 LD 9,90 LD 1,04 2,07 LD
ITF Preamar 6,42 LD 1,16 1,00 3,40 LD 8,39 LD 0,24 1,35 LD
Baixamar 28,67 LD 6,19 2,35 18,52 0,04 27,03 LD 14,35 9,01 0,44
BSP SI_Maré 51,70 LD 1,53 4,69 2,18 LD 71,45 LD LD 9,41 LD
BSPP Preamar LD LD 26,18 LD 23,93 LD LD 578,73 LD LD LD
Baixamar LD LD 26,22 LD 24,03 LD LD 584,15 LD LD LD
BSLG SI_Maré 2,64 LD 2,94 1,95 22,66 0,04 5,19 LD 0,81 0,88 0,35
BSPB Preamar LD LD 26,39 LD 24,24 LD LD LD LD LD LD
Baixamar LD LD 26,64 LD 24,44 LD LD 611,95 LD LD LD
BSB SI_Maré LD LD 9,83 27,34 20,92 0,04 LD LD 1,81 LD LD
Mínimo 0 0 0,92 0 1,28 0 0 0 0 0 0,0
Máximo 51,7 0 26,64 27,34 24,44 0,04 71,45 611,95 14,35 9,41 0,44
Média

 

9,61

 

0,00 10,14

 

3,24

 

13,19

 

0,01

 

12,08

 

181,76

 

1,46

 

2,22

 

0,07

 

Desvio padrão ±14,93 ±0,00 ±11,53 ±7,36 ±10,79 ±0,02 ±19,51 ±283,87 ±3,91 ±3,24 ±0,15

 

 

Tabela 5 – Continuação

  Local Maré Na+ NH4+ K+ Mg2+ Ca2+ F Cl NO2- N NO3 N SO42- PO43—P
3ª coleta-fevereiro

Período mais chuvoso

BG Preamar 19,20 L.D 1,65 2,27 2,18 LD 25,63 LD 0,34 4,84 LD
Baixamar 21,07 L.D 1,96 2,53 2,55 LD 28,16 LD 0,36 5,34 LD
RG Preamar 18,14 L.D 2,14 2,20 2,18 LD 24,15 LD 0,34 4,61 LD
Baixamar 19,77 0,28 2,08 2,41 4,41 LD 26,27 LD 0,29 5,07 LD
ITF Preamar 19,11 LD 1,65 2,57 3,34 LD 25,27 LD 0,33 4,81 LD
Baixamar 42,28 LD 6,48 5,26 23,98 0,05 49,10 3,29 6,52 11,76 0,25
BSP SI_Maré 0,65 LD 0,26 0,20 0,37 LD 0,63 LD LD 0,27 LD
BSPP Preamar 6,46 0,00 1,55 2,13 3,87 LD 6,79 LD 0,22 2,68 LD
Baixamar 6,74 0,08 1,53 1,99 3,53 LD 7,03 LD 0,20 2,41 LD
BSLG SI_Maré 0,51 L.D 0,45 0,28 1,50 LD 0,53 LD LD 0,23 0,09
BSPB Preamar 7,40 L.D 1,77 2,15 4,22 LD 7,45 LD 0,23 2,87 LD
Baixamar 6,94 L.D 1,62 2,10 3,78 LD 7,14 LD 0,22 2,71 LD
BSB SI_Maré

 

1,53 LD 0,42 0,32 2,02 LD 1,09 0,07 LD 0,71 LD
Mínimo 0,51 0 0,26 0,2 0,37 0 0,53 0 0,03 0,23 0
Máximo 42,28 0,28 6,48 5,26 23,98 0,05 49,1 3,29 6,52 11,76 0,25
Média

 

13,06

 

0,04

 

1,81

 

2,03

 

4,46

 

0,00

 

16,10

 

0,26

 

0,70

 

3,72

 

0,03
Desvio Padrão

 

±11,76 ±0,08 ±1,54 ±1,31 ±5,98 ±0,01 ±14,74 ±0,91 ±1,75 ±3,03 ±0,07

 

Íon Amônia (NH4+-N) Praticamente é observado apenas no período chuvoso em todas estações, com média   de 2,71 mg.L-1 (tabela 5), 15 vezes acima dos valores comuns em água superficiais e subterrâneas (Tabela 6) e na ordem de grandeza de aguas subterrâneas anaeróbicas (up to 3 mg/L) (WHO, 2017).  Já nas águas do Pântano e no Tucudunba e águas da praia próximas ao Bueiro os valores são ainda muito mais elevados. Esses valores, no entanto, só foram observados no início do período chuvoso, portanto quando as primeiras águas superficiais drenam os terrenos superficiais, limpando-os e incorporando seus materiais nos cursos d’água, que se se dilui com as fortes águas do período muito chuvoso e se transforma/decompõe na estiagem. É um forte indicativo de poluição orgânica recente, decorrente da incidência de lançamentos de esgotos (Guimarães, 2014; Yang et al,2016;), como já foi reiterado para essas duas estações. Entretanto, os elevados teores no lago da Garça no Seringal Andiroba Forest, podem ser de origem natural (água da chuva, material orgânico e inorgânico), pois o mesmo encontra-se distante de atividades antropogênicas. A amônia na água é um indicador de possível poluição por bactérias, esgotos e resíduos animais. Os efeitos toxicológicos são observados apenas em exposições acima de cerca de 200 mg / kg de peso corporal. A amônia na água potável não tem relevância imediata para a saúde. No entanto, a amônia pode comprometer a eficiência da desinfecção (WHO, 2017).

 

Tabela – 6 Alguns dados de parâmetros físico-químicos de água potável segundo WHO (2017), USEPA e Pehrsson et al. 2009 e águas de rios mundiais (Decov, 1997).

WHO USEPA Pehrsson et al. Dekov (1997)
pH 6,5 – 8,5 6,5 – 8,5 7.7 (rio Nilo)
Ca2+ 30 mg/L 14,6
NH4+ – NH3 0,2
K+ 5 mg/L 1,4
Mg2+ 1,8 mg/L 3,8
Na+ 200 5,1
Cl 250 250 8,9 (rio Nilo)
F 1,5 2,0 0,6 (rio Nilo)
NO3-N 50 10 1,5 (rio Nilo)
NO2-N 3
PO43- 0,1
SO42- 500 250 14,4 (rio Nilo)

 

Potássio (K+) Suas concentrações estão mais elevadas durante a estiagem (média 10,14 mg.L-1), destacando-se as águas das praias do Pântano e Bueiro, 26,22 mg.L-1 e 26,39 mg.L-1, respectivamente, e mais baixas no muito chuvoso (média 1,81 mg.L-1) (Figura 3 e tabela 5), muito abaixo das águas marinhas, 0,3991 g/L. Nas demais estações os valores são baixos, exceto no igarapé Tucunduba, de 6,48 mg.L-1 na baixa mar período chuvoso. Esses valores mais altos na estiagem refletem o aumento da salinidade, ocasionado pela intromissão das águas marinha nestes estuários (Cordeiro, 1987; Queiroz et al, 2011).  Para águas potáveis Pehrsson et al (2009) recomenda 5 mg/L. O potássio é um elemento essencial em humanos e raramente, ou nunca, encontrado na água potável em níveis que poderiam ser uma preocupação para saúde humana (WHO, 2017).

 

Magnésio (Mg2+) As concentrações mais elevadas de Mg2+ ocorreram no período muito chuvoso (tabela 5), preferencialmente na baixa-mar, com exceção das águas do Pântano e Bueiro na Baía do Sol, que foram durante a estiagem, neste último com valor relativamente muito alto, 27,34 mg.L-1. Esses valores estão muito abaixo da composição da água do mar. 1,2837 g/Kg. Na média são valores na ordem de grandeza das águas potáveis (Pehrsson et al (2009) e também equivalentes as águas tratáveis para potabilidade na Holanda (Regunathan, 2009). O igarapé Tucunduba, período chuvoso, baixa mar, novamente se destaca pelos valores relativamente altos, 5,26 mg.L-1 (figura 3). Os valores mais elevados durante baixa-mar e período chuvoso, deve ressalta a maior concentração de suspensatos, que contém illita/mica, que são portadores de Mg2+ trocáveis, da mesma forma que K+.

 

Cálcio (Ca2+) Nas águas analisadas as concentrações do íon cálcio mostram sensibilidade significativa à sazonalidade, com concentrações médias de 4,46 mg.L-1 e 13,19 mg.L-1, para os períodos muito chuvoso e estiagem, respectivamente (tabela 5 e figura 3). Os valores mais elevados, contrastantes, foram determinados nas águas da Baía do Sol, praias do Pântano e do Bueiro, aproximadamente 24,44 mg.L-1, durante a estiagem, e no igarapé Tucunduba 23,98 mg.L-1, baixa mar (figura 10).  São valores na ordem daqueles encontrados para águas potáveis, 30 mg/L (Pehrsson et al. 2009.), abaixo daquelas da Holanda (Regunathan, 2009), não ultrapassando os valores considerados para águas naturais de 250 mg.L-1 (WHO, 2017).

 

Cloreto (Cl) As concentrações médias foram de 4,56 mg.L-1 e 16,10 mg.L-1 para os períodos chuvoso e muito chuvoso (tabela 5), respectivamente. Os valores mais elevados estão na baía do Guajará, rio Guamá e igarapé Tucunduba no período muito chuvoso. Na estiagem as águas do Pântano apresentaram a concentração mais elevada de todo conjunto, com 71,45 mg.L-1. É notável o contraste entre as águas da Baia do Sol, com os valores mais baixos, e as do rio Guamá e baía de Guajará, os mais altos (Figura 4). Todos esses valores, no entanto, se encontram abaixo dos valores de referência para águas potáveis da WHO (2017), de 250 mg/L. Os valores mais nas estações referidas, apenas reforçam, o que já vendo sendo demonstrado, a forte influência antrópica   influxos de esgotos doméstico. As concentrações de cloreto em águas doces são normalmente menores que 10 mg.L-1 (Çadraku et al, 2016; Meybeck et al, 1992)

 

Sulfato (SO42-) As concentrações médias foram de 2,22 e 3,71 mg.L-1 entre a estiagem e o período muito chuvoso (tabela 5), respectivamente. Os valores mais elevados foram apresentados pelas águas da baía do Guajará, rio Guamá e igarapé Tucunduba. Neste último na baixa mar chegou a 11,76 mg.L-1, 10 vezes maior que o período chuvoso 1,08 mg.L-1L (figura 4). Da mesma forma que Cl, as estações da Baía do Sol se destacam pelas concentrações mais baixas, exceto as águas do Pântano.  No entanto, todas as concentrações medidas estão muito abaixo das aguas potáveis, cujo valor de referência é de 250 mg/L ou mesmo 500 mg/L (WHO, 2017; respectivamente). Ainda que relativamente baixos, suas concentrações mais elevadas discriminam as duas estações sabidamente afetadas por esgotos sanitários e dejetos urbanos. Os sulfatos ocorrem naturalmente em vários minerais e são usados ​​comercialmente, principalmente na indústria química. Chegam as águas superficiais através de resíduos industriais e por meio de deposição atmosférica; no entanto, os níveis mais altos geralmente ocorrem em águas subterrâneas e são de fontes naturais. Não há diretriz quanto a saúde humana, no entanto, devido aos efeitos gastrointestinais resultantes da ingestão de água potável contendo altos níveis de sulfato, por exemplo acima de 500 mg / L1- (WHO, 2017).

 

Figura 4 – Variação sazonal do íon cloro, sulfato e nitrato nas águas superficiais investigadas. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro.

 

Íon Nitrato (NO3)      As concentrações médias do íon nitrato nas variaram entre 0,05 mg.L-1 e 14,35 mg.L-1 , com valores mais elevados na estiagem e no período muito chuvoso (tabela 5, figura 4).  O igarapé Tucunduba foi o único que apresentou concentração muito acima dos valores indicadores de ambientes naturais não poluídos (< 5 mg.L-1), de acordo com a Resolução 385 do CONAMA (2005a, b). Para USEPA esse valor de referência é de 10mg/L e para WHO (2017) 50 mg/L. Assim os valores de nitrato são mais um componente químico a reforçar a natureza poluída de suas águas, uma indicação de contribuição humana através de esgotos (Bouchard et al., 2005; Kirstin e Brian, 2017).

Em geral, a fonte mais importante de exposição humana ao nitrato e nitrito é através de vegetais e através da carne na dieta (o nitrito é usado como conservante em muitas carnes curadas). Em algumas circunstâncias, entretanto, a água potável pode dar uma contribuição significativa para a ingestão de nitrato e, ocasionalmente, de nitrito (WHO, 2017).

Íon Nitrito (NO2) O íon nitrito foi praticamente detectado apenas durante a estiagem e de forma contundente nas águas das praias do Pântano e do Bueiro, em média 590,73 mg.L-1 (tabela 5), absurdamente acima dos valores de referências para ambientes naturais não poluídos (<1 mg.L-1, Resolução 385 do CONAMA (2005a, b) e águas potáveis segundo WHO (2017), que é de 3 mg/L. Por sua vez o igarapé Tucunduba indicou valor de 3,29 mg/L apenas no período chuvoso, baixa-mar, que reforça sua natureza de águas poluídas. Nitrito é extremamente tóxico em meio aquático, altas concentrações desse nutriente além de ser indicativo de contaminação antrópica, significa uma grande atividade bacteriana e carência de oxigênio.   Íon Fosfato (PO43-) Suas concentrações na maioria das estações abaixo do limite de detecção do método analítico, com exceção do igarapé Tucunduba, baixa mar, com teores de 0,44 mg.L-1 na estiagem e 0,25 mg.L-1 no período muito chuvoso (tabela 5), provavelmente refletindo as descargas de esgotos sanitários, detergentes superfosfatados empregados em larga escala doméstica (Silva, 2005).

Balanço Iônico

Os balanços iônicos (Ʃ cátions vs Ʃ ânions analisados) apresentaram expressiva correlação positiva para período chuvoso (R2= 0,9544; figura 5 A); muito chuvoso (R2= 0,9742; figura 5 E). Os balanços dos íons Na+ vs Cl também mostraram também igual significância nos dois períodos (figura 5 B e F). Por outro lado, no período de estiagem o balaço iônico (Ʃ cátions vs Ʃ ânions) não foi significativo (R2= 0,0306; figura 5 C), portanto incompleto, com excesso de ânions (NO3, NO2 e SO2-). Isso sugere a presença de contaminação por efluentes ricos nessas espécies aniônicas (Silva, 2005). Mas por sua vez o balanço de Na+ vs Cl na estiagem demonstra expressiva correlação positiva (R2= 0,9729), similar àquelas do chuvoso e muito chuvoso, na razão natural da água do mar, indicando que não houve erro analítico e aponta que a causa mais provável para o excesso de ânions seja mesmo a contaminação por efluentes de esgoto.

 

Figura 5 Balanços iônicos (Ʃ cátions vs Ʃ ânions analisados) e dos íons Na+ vs Cl- nas águas superficiais investigadas (meq.L-1).

 

MATERIAIS SÓLIDOS EM SUSPENSÃO: OS SUSPENSATOS

Abundância e distribuição Os dados estatísticos básicos do conteúdo de suspensatos nas estações investigadas estão indicados na tabela 7. O conteúdo ou concentração segundo cada estação é representada na figura 6.  Estes valores médios numa mesma estação variam conforme o período sazonal, sendo mais baixo na estiagem com 40,24 mg.L-1 (estiagem) e mais alto no muito chuvoso, 157,85 mg.L-1, o que está de conformidade a carga de sistema hídricos em geral, em a Amazônia é um dos destaques. Os valores mais altos foram observados nas águas das praias do Bueiro e Pântano, enquanto os mais baixo, como era de esperar, no Lago da Garça e nas águas do Pântano e Bueiro, na Baía do Sol. Os valores do rio Guamá chegam a ordem três mais que a baía de Guajará, valor típico dos rios de água barrenta da Amazônica, como Madeira, Purus, Juruá e o próprio Solimões. Os altos valores do Tucudunba respondem pela carga diária de efluentes com muito material em suspensão.

Os valores bem mais elevados no período muito chuvoso remetem aos processos de erosão nos terremos junto às margens desses rios e seus afluentes, e também escoamento superficial por run off promovido pelas chuvas, cujos detritos em meio aquoso abastecem os seus canais.

 

Tabela 7 – Estatística básica para as concentrações de suspensatos segundo a sazonalidade nas águas investigadas.

Sazonalidade/ Período quantidade de amostra Mínimo (mg.L-1) Máximo (mg.L-1) Media (mg.L-1) Desvio Padrão (mg.L-1)
De estiagem 13 0,3 139,05 40,24 ±43,31
Chuvoso 13 1,70 363,90 72,60 ±98,59
Mais chuvoso 13 9,60 548,05 157,85 ±154,65

 

Figura 6 – Distribuição sazonal dos conteúdos de suspensatos. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro.

 

Constituição Mineralógica Os materiais em suspensão obtidos são constituídos de quartzo, caulinita e muscovita, os dois primeiros, os mais abundantes, isso para aqueles do rio Guamá, Baía de Guajará e Tucunduba. Enquanto os da Baía do Sol, são compostos principalmente por quartzo, estando caulinita e muscovita apenas como acessórios. Nas águas dos pântanos e lago da Baía do Sol, o suspensato tende a ser amorfo, portanto, representado por partículas orgânicas, principalmente vegetais (Figura 7). Turfas são observadas com frequências nos mesmos. Não se constatou diferenças mineralógicas nos suspensatos por conta da sazonalidade, como certa homogeneidade mineralógica observados em estudos anteriores para o estuário do Rio Pará – baía do Marajó. A caulinita e quartzo retrataram o domínio das rochas da formação Barreiras, e sedimentos mais jovens, dela derivados, constituídas por fundamentalmente por esses minerais, além de muscovita.

 

Figura 7 – Espectros de análises mineralógicas por difração de raios x (DRX) dos suspensatos das diferentes estações conforme a sazonalidade. Quartzo (Qtz), caulinita (Kl) e muscovita (Ms). (A) Chuvoso; (B) Estiagem; (C) Muito chuvoso. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro.

 

Aspectos micromorfológicos As partículas dos suspensatos (> 0,45 µm) (Figura 8) representam tanto agregados de minerais, principalmente de argila (caulinita) e grãos de quartzo (Figura 8).

 

Figura 8 – Aspectos micromorfológicos de partículas de suspensatos da baía do Guajará e rio Guamá (A e B, respectivamente, uma textura típica de caulinita); grãos de quartzo nos suspensatos das águas das praias do Pântano e Bueiro (C e D).

 

Figura 9 – Diatomáceas encontradas nos suspensatos investigados (A) Cyclotella meneghiniana;
(C) Polymyxus coronalis; (B, D) T. eccentrica.

 

Neles também foram identificadas carapaças de diatomáceas, Polymyxus coronalis, nos suspensatos das águas da praia do Pântano e a T. eccentrica encontradas nos da Praia do Bueiro. Em Itupanema, município de Barcarena a espécie Polymyxus coronalis foi a que mais se destacou enquanto no rio Guamá foi a Cyclotella meneghiniana (figura 9), que é de estuários marinhos (Ribeiro et al., 2008). Se destacam também entre os microfitoplânctons rio Pará (Moreira et al, 1974). Ao todo são indicadores da incursão de águas salobras nesta região (Costa et al., 2007; Paiva et al., 2006).          Sua presença apenas, não pode ser indicador de ambiente impactado ou não, porém é um excelente indicador de impactos por metais, pois tem forte capacidade de concentrá-los em sua estrutura, como mostrou El-Bestawy (2020) no lago Mariut e Mediterrâneo, próximo a Alexandria.

 

Composição Química (Tabela 8: dados semiquantitativos e não representativos da amostra total)  Os suspensatos das águas da baía do Guajará, rio Guamá e igarapé Tucunduba em média dos dados gerais são dominados por SiO2 (50,21 % ± 5,18 %), Al2O3 (20,75 % ± 1,65 %), Fe2O3 (11,94 % ± 2,12 %), com concentrações menores de K2O (1,86 % ± 0,38 %), MgO (1,33 % ± 0,25 %), Na2O (1,37 % ± 1,48 %), CaO (0,11 % ± 0,10 %), TiO2 (1,32 % ± 0,50 %).  Por outro lado, os suspensatos das águas da praia do Pântano, da praia do Bueiro e do Bueiro na Baía do Sol contém muito menos SiO2 (30,84 % ± 10,5 2%) e TiO2 (1,17 % ± 1,5 7%), mas são muito mais ricos em Fe2O3 (até 32,15 %) quando comparados com os anteriores e se assemelham em termos de Al2O3 (20,14 % ± 0,61), e contém  valores significativos, porém mais baixos,  de K2O (1,48 % ± 1,39 %), MgO (0,83 % ± 0,7 %), Na2O (1,23 % ± 1,8 %), e além de teores de CaO (0,24 % ± 0,4 %). Os valores individuais obtidos estão apresentados na tabela 8 segundo cada estação e a sazonalidade e ilustrados na figura 10. Valores contrastantes podem estar também ressaltando a análise pontual, que pode refletir grãos minerais. Em termos gerais não se observa contrastes nas concentrações químicas segundo a sazonalidade nos suspensatos do rio Guamã, da baía de Guajará e em parte no Tucunduba (Figura 10). Por outro lado, os contrastes são muito fortes nas estações da Baía do Sol, com forte ênfase a SiO2, Al2O3 e Fe2O3 (Figura 10). Esses detritos, como já mencionado anteriormente, vem da área pantanosa e dos terrenos no entorno, muito ricos em detritos orgânicos.

A composição química dos suspensatos da baía do Guajará, rio Guamá e Tucunduba reflete sua composição mineralógica dominada por quartzo, caulinita, além de muscovita, este último responde pelos teores de K, Mg, e em parte de Na, e confirma a homogeneidade mineralógica desses suspensatos. Os teores de Na2O parecem exigir a presença por exemplo de illita/esmectita, que nas análises de DRX realizadas, não permitiram caracterizá-los de forma conclusiva, tendo em vista que não se empregou as técnicas mais refinadas para sua identificação. Além disso os valores muito altos de Na2O, 8,01 %, na baía de Guajará, estiagem, estão a exigir a presença de um mineral específico, ainda não identificado. Como são análises pontuais e provavelmente atingiu formações de sais no suspensato. Os teores de TiO2 podem fazer parte da caulinita, e desses demais minerais de argila.  Os da Baía do Sol se destacam pelos teores muito altos de Fe2O3, que devem representar os oxi-hidróxidos de Fe, muito comuns na região, provavelmente goethita, abundante em suas falésias e nas areias da praia. Infelizmente sua presença não está clara nos respectivos difratogramas de raios X (Figura 7).

 

Tabela 8- Composição química (%) dos suspensatos investigados.  n.d= não detectado. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro. *Average concentration of suspended sediments in world rivers (Viers et al. 2009).

Períodos Estações SiO2 Al2O3 Fe2O3 K2O MgO Na2O CaO TiO2 P2O5
1ªcoleta-março

Período chuvoso

BG 58,60 22,67 9,64 1,56 1,79 0,56 0,48 1,54 0,05
RG 43,05 20,79 11,26 1,61 1,34 n.d n.d 2,04 0,05
ITF 49,43 18,50 9,11 0,99 1,54 0,56 n.d 0,54 0,98
BSPP 62,20 28,99 5,42 1,74 1,15 n.d n.d 1,12 0,05
BSPB 50,64 14,80 14,06 1,98 0,90 n.d n.d 1,33 0,05
BSB 26,76 23,09 15,09 3,27 1,24 5,91 0,95 0,74 0,05
2ªcoleta-setembro

Estiagem

BG 48,82 21,73 9,93 2,27 1,98 8,02 n.d 0,86 0,05
RG 48,73 19,03 19,70 2,86 0,90 1,77 0,51 1,84 0,05
ITF 53,91 19,61 10,04 1,75 1,15 0,41 n.d 1,07 0,05
BSPP 28,38 11,22 32,15 1,41 1,42 1,09 n.d 1,27 0,05
BSPB 33,23 34,27 13,72 n.d n.d n.d n.d n.d 0,05
BSB 35,58 12,38 37,27 1,80 1,53 3,02 n.d 1,70 0,05
3ªcoleta-fevereiro

Período mais chuvoso

BG 60,22 23,35 10,45 2,75 1,06 0,63 n.d 1,54 0,05
RG 45,45 21,05 10,65 1,41 1,12 n.d n.d 1,15 0,05
ITF 43,65 20,04 12,08 1,59 1,05 0,36 n.d n.d 0,05
BSPP 17,70 29,51 13,62 1,90 0,86 n.d n.d 1,26 0,05
BSPB 34,20 1,46 12,99 n.d n.d n.d n.d n.d 0,05
BSB 50,75 22,43 18,37 3,22 1,32 1,06 1,22 1,17 0,05
Average 43,96

 

20,27 14,75 1,79 1,14 1,32 0,21 1,07
World rivers* 54.04 16,45 8,30 2,03 2,10 0,96 3,63 0,73 0,46

 

Figura 10 – Distribuição das concentrações dos óxidos dos elementos químicos principais (maiores) determinadas nas amostras de suspensatos de todas as estações investigadas segundo a sazonalidade amostral. BG= baía do Guajará; RG= rio Guamá; ITF=igarapé Tucunduba Foz; BSPP= Baía do Sol praia do Pântano; BSPB= Baía do Sol praia do Bueiro; BSB= Baía do Sol Bueiro.

 

CONCLUSÕES

Os resultados demonstram que o rio Guamá e baía de Guajará ainda se enquadram como águas naturais não poluídas, com características similares as águas de água branca da Amazônia, Tucunduba e as águas da Baía do Sol, principalmente aquelas restritas (Pântano e Bueiro) estão fortemente alteradas pela ocupação humana. Cations e ânions, além da flora planctônica dos suspensatos permitem também denunciar sazonalmente a interferência oceânica por ocasião da estiagem. Os suspensatos desses rios são dominados por quartzo, caulinita, em parte muscovita/illita, demonstrando forte relação com os sedimentos das margens, barrancos e planícies de inundação, em também da formação Barreiras, de idade Neogênica, a unidade geológica que serve de substrato para as terras firmes de Belém. No entanto, para uma avaliação mais fundamentada recomenda-se estudo sistemático e muito mais abrangente do ponto de vista químico, biológico, mineralógico e ainda sob forte controle sazonal e de ciclos de marés, preferencialmente por uma década contínua.

 

Agradecimentos

A infraestrutura analítica dos laboratórios Lamiga do IG/UFPA e PPGG/UFPA e da Eletronorte S/A. Ao CNPQ pelo suporte financeiro através de projeto de pesquisa e taxa de bancada ao segundo autor (ML Costa) (Processos 304.519/2009-0; 305015/2016-8).

 

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 10.31419/ISSN.2594-942X.v82021i1a4VRV