Avaliação da qualidade da água de uma pequena bacia costeira na zona mediterrânea

Orientador: Prof. Dr. Yves Lucas

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Hidráulica

Inclui referências: p. 191-193

Resumo: O trabalho desenvolvido ao longo desta dissertação permitiu caracterizar e quantificar nos períodos chuvosos e de estiagens e em episódios chuvosos excepcionais, o transporte de diversas espécies químicas e compostos (Si, Al, Fe, Zn, Cu, Pb, Cd, NO3- e carbono orgânico) do continente ao mar, através de um pequeno rio costeiro da zona mediterrânea francesa, 0 Rio Eygoutier, cuja exutória se situa na Baía de Toulon. A Bacia do Rio Eygoutier drena zonas florestais, urbanas, agrícolas e industriais, recebendo cargas de poluentes diversas de cada uma delas. Fizeram-se campanhas de amostragem quinzenais das águas do Rio Eygoutier em dois pontos de coleta escolhidos estrategicamente no final de duas áreas distintas da bacia: essencialmente agrícola e industrial (Sub-bacia 1) e essencialmente urbana (Sub-bacia 2). No site de amostragem foram efetuadas análises de parâmetros gerais de qualidade da água: condutividade, temperatura, salinidade, pH, oxigênio dissolvido, saturação em oxigênio, conteúdo sólido e turbidez. As amostras de água natural do Rio Eygoutier passaram por dois tipos de processos de separação por tamanho de partículas: a Filtração Frontal (FF) e a Ultrafiltração Sequencial Tangencial (UFTS), sendo esta última feita mensalmente. Uma vez que foram obtidos resultados mais numerosos a partir da FF, utilizou-se esta forma de separação das partículas para obter-se a distribuição de cada espécie química estudada nas frações particulada e dissolvida. Os resultados obtidos evidenciaram um funcionamento de base com teores relativamente baixos de poluentes nas águas do Eygoutier. Por outro lado, por ocasião das fortes precipitações que frequentemente sucedem as severas estiagens típicas da região, contaminantes como o carbono orgânico, Zn, Cu e Pb podem atingir picos de concentração muito elevados. Eles são levados para o leito do rio através do escoamento superficial abundante na zona urbana de Toulon, o qual carreia os poluentes principalmente na forma de partículas acumuladas na superfície dos solos durante a estação seca. Os fluxos de contaminantes que atingem a exutória do rio nestas situações críticas, contaminam a Baía de Toulon podendo tomá-la imprópria para diversos usos como o banho, os esportes náuticos ou a aquacultura. Observou-se igualmente uma situação de eutrofização do Rio Eygoutier nos dois pontos de coleta, principalmente durante a estiagem de verão, indicada pela diminuição dos teores de silício, nitrato e oxigênio dissolvidos (consumidos pelas espécies biológicas) associados a uma elevada temperatura do rio. A caracterização destas situações críticas de contaminação das águas do Rio Eygoutier em episódios de fortes chuvas, efetuada neste trabalho de pesquisa, pretende contribuir para o direcionamento de futuros projetos de gerenciamento ambiental na região.

Abstract: The research developed in this work is the characterization and the quantification of diverse chemical species and compounds (Si, Al, Fe, Zn, Cu, Pb, Cd, NO3- and organic carbon) transported from the continent to the sea by a coastal stream in the French Mediterranean area. The stream (Eygoutier River) flows out in the Toulon Bay. Transport was characterized both in the rainy and the dry seasons, and a detailed way along storm events. The Eygoutier's Basin drains forests, urbans, agriculturals and industrials zones, receiving corresponding pollutants charges. Fortnightly sampling were done on two strategical points chosen at the outcome of two different sub-basins, one being mostly agricultural and industrial (Sub-basin 1), the other one being mostly urban (Sub-basin 2). On the two sampling points, the main parameters of water quality were determined: conductivity, temperature, salinity, pH, dissolved oxygen, oxygen saturation, solid contents and turbidity. Granulometric fractions in the natural water samples were separated fortnightly by Frontal Filtration and monthly by Tangential Sequential Ultrafiltration. The numerous samples obtained by Frontal Filtration were used to study the chemical species distribution in the particulate and dissolved fractions. The results show that, during non-rainy periods, the base flow had waters with a low content of contaminants. During the heavy rain events succeeding dry periods, heavy metals (mainly Zn, Pb, Cu) and organic carbon reached high concentrations. These contaminants are mainly coming from particulate matter transported by superficial runoff, which is a main process in the urban area. Such event was able to contaminate the Toulon Bay, whose waters become unsuitable to entertainment and other economic uses. An eutrophication of the river was also observed at both sampling site during the summer dry period, characterized by the diminution of dissolved Si, NO3- and oxygen associated to an increase of the water temperature. The knowledge of the factors and processes by which the Mediterranean stream are able to attain a critical state with regard to contaminants is a requirement to future environmental monitoring.