A Problemática da poluição por esgotos domésticos no sistema estuarino-lagunar Tramandaí-Armazén (RS, Brasil) : física e química da água e a resposta dos macroinvertebrados bentônicos

O estuário de Tramandaí, por localizar-se próximo à Região Metropolitana de Porto Alegre, maior aglomerado urbano do Estado do Rio Grande do Sul, recebe forte pressão antrópica devido ao turismo e ao crescimento desordenado dos municípios de Imbé e Tramandaí, situados às suas margens, sendo a contaminação por esgotos domésticos um dos problemas mais evidentes. O presente trabalho visou compreender esse problema em três etapas: estudo das principais forçantes hidrodinâmicas no estuário; caracterização físico-química das águas estuarinas, com levantamento dos pontos potencialmente liberadores de efluente e análise química e de vazão dos esgotos; análise dos efeitos provocados pelos esgotos sobre a macrofauna bentônica estuarina. As características hidrodinâmicas foram estudadas através da aplicação, sobre uma série temporal de nível da água, de técnicas de análise espectral, como a Transformada Rápida de Fourier, a análise harmônica e a decomposição através de um filtro Butterworth, e de um monitoramento das correntes, temperatura e salinidade durante cinco dias, três vezes ao dia, em cinco pontos diferentes. Para a caracterização físico-química, dados de temperatura da água, oxigênio dissolvido, transparência, coliformes, salinidade, P-total, N-amoniacal e DBO medidos pela FEPAM entre 1993 e 2005 foram examinados através de análises de agrupamento e componentes principais e de análise de variância. Para o levantamento dos esgotos foram percorridas as margens urbanizadas dos municípios de Imbé e Tramandaí, classificando os pontos qualitativamente como não contaminados, pouco contaminados e muito contaminados. As análises químicas foram realizadas em dois pontos de esgoto considerados muito contaminados, um em Imbé e um em Tramandaí e em três pontos de referência, um em Imbé, um em Tramandaí e um no pontal arenoso que divide as lagunas Tramandaí e Armazém. Foram realizadas ainda medidas de vazão em seis pontos de esgoto de ambos os municípios. As amostras de macroinvertebrados bentônicos foram coletadas nos mesmos pontos de esgoto de referência das coletas de água para as análises químicas. Os dados foram examinados através de análises de correspondência, agrupamento, escalonamento multidimensional não métrico e de análise de variância. Três oscilações atuam como as principais forçantes hidrodinâmicas no estuário: componente semi-diurna da maré astronômica, componente diurna da maré astronômica e componente submaré, que resulta de fenômenos meteorológicos. O monitoramento das correntes, temperatura e salinidade demonstrou como a interação entre as forçantes governa os movimentos de água no interior do estuário de Tramandaí. Os resultados da caracterização físico-química indicam que no verão as águas estuarinas são mais quentes, apresentam menor concentração de oxigênio dissolvido, maior transparência, maior número de coliformes e maior pH, enquanto que salinidade, Ptotal, N-amoniacal e DBO não apresentam um padrão sazonal. Foram identificados no total 45 pontos potencialmente lançadores de efluentes, sendo 19 classificados como muito contaminados, 6 como pouco contaminados e 20 como não contaminados, sendo que Tramandaí, apresenta mais pontos sob contaminação, quando comparada a Imbé. Entre os dois pontos muito contaminados selecionados para as análises químicas, porém, o de Imbé mostrou maior grau de contaminação do que o situado em Tramandaí. As análises de vazão revelaram que o volume de esgotos despejado no estuário ao ano é de aproximadamente 42258m³, inserindo em torno de 9t/ano de nitrogênio e 0,87t/ano fósforo. Quanto ao bentos, detectou-se que Laeonereis acuta, Heteromastus similis e Heleobia australis são as espécies mais resistentes aos esgotos, enquanto que os crustáceos parecem ser mais sensíveis. Os pontos sob influência de esgotos apresentaram menor densidade de organismos e menor riqueza a partir do início da temporada de veraneio, sugerindo um maior aporte de esgotos devido ao aumento populacional provocado pelo turismo. Tais impactos foram significativos apenas nos pontos mais próximos à liberação dos efluentes.

The estuary of Tramandaí, located near to Porto Alegre, the largest city in Rio Grande do Sul State, receives intense anthropogenic pressure due to the tourism and the growth of Tramandaí and Imbé cities along its margins. One of the most evident problems is the contamination by sewage. This study aims to understand that problem in three ways: studying the main hydrodynamic forces in the estuary; undertaking a physiochemical characterization of the estuarine waters, including a survey for sewage outfalls and the measurement of sewage flows; analyzing the sewage effects on the benthic macrofauna. The hydrodynamic characteristics were studied by applying Fast Fourier Transform, harmonic analysis and a Butterworth filter on a water level time series, and by monitoring the currents, water temperature and salinity for five days, three times a day, in five different points inside the estuary. The physiochemical characterization was carried out on water temperature, dissolved oxygen, transparency, coliforms, salinity, total phosphorus, ammonia and BOD data measured by FEPAM between 1993 and 2005, analyzed through cluster and principal components analysis and analysis of variance. The survey for sewage outfalls was accomplished in the urbanized margins of Imbé and Tramandaí municipalities. The points were classified as no contaminated, little contaminated and very contaminated. Two very contaminated sewage outfalls (the first one in Imbé and the other in Tramandaí) and in three reference places (Imbé, Tramandaí and the last one in the sand spit that separates Tramandaí lagoon from Armazém lagoon) were chosen for chemical analyses. Measures of sewage flow were also accomplished in six outfalls located in both municipalities. The samples of benthic macrofauna were collected in the same sewage and reference points chosen for the chemical analyses. Benthic data were examined through correspondence analyses, cluster analysis, nonmetric multidimensional scaling and analysis of variance. Three oscillations were the main hydrodynamic forces in the estuary: semidiurnal component of the astronomical tide, diurnal component of the astronomical tide and subtidal component, that results from meteorological phenomena. The monitoring of currents, water temperature and salinity showed how the interaction among the forces governs the movements of water inside the estuary of Tramandaí. The results of the physiochemical characterization indicate that in the summer the estuarine waters are hotter, show less concentration of dissolved oxygen, higher transparency, higher number of coliforms and higher pH, while salinity, total phosphorus, ammonia and BOD don't show a seasonal pattern. A total of 45 outfalls were identified; 19 were classified as very contaminated, 6 as little contaminated and 20 as no contaminated. Tramandaí presents more points under contamination than Imbé. However, among the two very contaminated outfalls selected for the chemical analyses, the one located in Imbé showed a larger degree of contamination than the outfalls located in Tramandaí. The flow measurements revealed that the volume of sewage spilled in the estuary is approximately 42258m³/year, inserting about 9t/year of nitrogen and 0,87t/year of phosphorus. Regarding the benthic macrofauna, it was detected that Laeonereis acuta, Heteromastus similis and Heleobia australis are the most resistant species to the sewage, while peracarid crustaceans seem to be more sensitive. The points under influence of sewage showed smaller densities of organisms and smaller richness than reference points. These impacts started in the beginning of the summer vacation season, suggesting an increase of sewage due to the population raise because of tourism, and were significant only in the points nearest to the sewage outfalls.