Avaliação e monitorização integrada do estado da qualidade da água do rio Cértima

Mestrado em Engenharia do Ambiente

A presente dissertação teve como principal objectivo avaliar o estado de qualidade da água da bacia hidrográfica do rio Cértima (Portugal) segundo uma abordagem integrada, que incluiu a caracterização de parâmetros hidromorfológicos, físico-químicos e biológicos. Para o estudo foram definidos 7 locais de amostragem próximos de possíveis focos de poluição e 2 locais de referência onde a interferência da actividade humana aparentava ser reduzida. A caracterização físico-química centrou-se essencialmente na determinação de nutrientes (azoto amoniacal, fósforo total e nitratos), sólidos suspensos totais e voláteis (SST e SSV), carência bioquímica de oxigénio (CBO5), pH, condutividade eléctrica (CE) e oxigénio dissolvido (OD), em cada local de amostragem. A caracterização biológica foi avaliada através das seguintes metodologias: estudo da composição da comunidade de macroinvertebrados bentónicos, como a abundância, a riqueza, o número e percentagem de Ephemeroptera, Plecoptera e Tricoptera (EPT); cálculo de índices de biodiversidade, como o índice de Shannon-Wiener e o índice de Pielou; e cálculo de índices que traduzem a qualidade da água, como o Family Level Biotic Index (FBI), o Biological Monitoring Working Party (BMWP) e o Average Score per Taxon (ASPT). Para analisar a relação entre os dados físicoquímicos e a comunidade de macroinvertebrados utilizou-se uma análise multivariada, efectuando-se uma análise de redundância (RDA) aos dados. Detectaram-se diferenças de qualidade da água e de comunidades de macroinvertebrados entre os vários locais amostrados. As concentrações dos parâmetros físico-químicos analisados, nos locais de referência, foram em geral baixas, reflectindo a baixa pressão antrópica. A água nestes locais foi classificada, pelos índices BMWP e ASPT, como água de boa qualidade, sem contaminação orgânica aparente. Por outro lado, os parâmetros físicoquímicos, e de igual modo os índices biológicos demonstraram a presença de graves problemas de poluição nos locais de amostragem das planícies aluviais, destacando-se o troço a jusante das descargas de águas residuais domésticas da Mealhada e de uma quinta de gado bovino, onde a água foi classificada, pelos índices BMWP e ASPT, desde muito fraca a fraca. A maioria das diferenças registadas entre locais está relacionada com a poluição orgânica resultante das já referidas descargas pontuais e difusas na zona da cidade da Mealhada. No entanto, diferenças entre as características hidromorfológicas dos vários locais amostrados também contribuíram para a qualidade da água e, consequentemente, para a distribuição e abundância relativa dos organismos pelas famílias. Este trabalho reforçou a necessidade de se avaliar a qualidade da água através de uma estratégia integrada que englobe a monitorização de parâmetros hidromorfológicos, físico-químicos e biológicos. ABSTRACT: The main goal of the following master thesis was the evaluation of the water quality of the Cértima river watershed (Portugal) in an integrated way, including the characterization of hydro-morphological, physicochemical and biological parameters. For the purpose of this study, seven sampling sites were selected based on their proximity to potential pollution sources. Two sampling sites, where the human activities seemed to be reduced, were chosen as reference ones. In order to classify the water’s chemical and physical characteristics, water samples were collected in each sampling site and some nutrients as ammonia, total phosphorus and nitrates, biochemical oxygen demand (BOD), total suspended solids (TSS), total volatile suspended solids (TVSS), pH, electric conductivity (EC) and dissolved oxygen (DO) were measured in each sampling site. The biological conditions were evaluated based on: benthic macroinvertebrates composition metrics as the abundance, the taxon richness, the Ephemeroptera, Plecoptera and Tricoptera (EPT) number and percentage; diversity indices as Shannon-Wiener’s Index and Pileou Index; and biological integrity indices which are designed to evaluate the water quality of wetlands as Family Level Biotic Index (FBI), o Biological Monitoring Working Party (BMWP) e o Average Score per Taxon (ASPT). A multivariate analyse, redundancy analyse (RDA), was used to evaluate how related were the physicochemical parameters with the macroinvertebrate community. Differences of water quality and macroinvertebrates communities were observed among the sampling sites. In the reference ones, the low values of the analysed physical and chemical parameters reflected the low anthropogenic pressure. The indices BMWP and ASPT classified the water of these places as having good quality, without organic pollution. On the other hand, high concentrations of the physicochemical parameters as well as the biotic indices pointed out that the Cértima watershed present some pollution problems, especially in the river stretch downstream of the Mealhada domestic wastewater discharges and the runoff water from a cattle farm. The biotic indices BMWP and ASPT classified these waters from very poor to poor. It was found that most of these differences were related to the organic pollution caused by the non-point and point pollution sources in Mealhada. However, differences in hydro-morphological characteristics contributed to the water quality and to the organisms’ relative abundance and distribution in the different sampling sites, as well. This study strengthens the necessity of evaluating the rivers water quality integrating the hydro-morphological, physicochemical and biological parameters.