Companhia Riograndense de Saneamento CORSAN Superintendência de Tratamento - SUTRA Departamento de Ensaios e Apoio Laboratorial - DEAL

Doze anos na saúde de um rio: evidências estatísticas Autores: Regina Dalle Grave Schmitt Andréa Vidal dos Anjos Patrícia Klaser Biasoli

Perfil da CORSAN Abrangência no Estado - nº municípios - população atendida com abastecimento - população atendida com esgoto Número de sistemas - ETAs - ETEs - Poços Controle de Qualidade - Laboratórios no Interior do Estado - Laboratório Central - DEAL

O trabalho apresenta análise estatística dos dados analíticos gerados pelo Laboratório Central da CORSAN no período de 1989 - 2000. Parâmetros: cor, turbidez, pH, alcalinidade, dureza, cloretos, OD, DBO, DQO, fósforo-orto, fósforo-total, nitratos, nitritos, nitrogênio amoniacal, ferro total, manganês, sólidos totais, sulfatos, metais pesados, coliformes totais e Escherichia coli (E. coli)

Estes dados referem-se aos três pontos de captação da CORSAN no Rio Gravataí: - Gravataí - Alvorada - Cachoeirinha Os três municípios fazem parte da Região Metropolitana de Porto Alegre - RS.

Características do manancial: 39 km de curso desde as nascentes no divisor de águas com o Rio dos Sinos, seguido pelo Banhado Grande, trecho médio e trecho inferior até a foz. Baixa declividade com trechos quase horizontais. Baixa capacidade de regulação de vazões. Sujeito a alagamentos, erosão das margens e estiagens.

A Região Bacia do Rio Gravataí é constituída por:

A população total da bacia é de 1.184.811 habitantes. (Censo 2000). As áreas urbanizadas estão concentradas na parte inferior do rio, onde, portanto, há maior população. A população total da bacia é de 1.184.811 habitantes. (Censo 2000).

Atividades Agropecuárias Principais atividades na Bacia: Atividades Agropecuárias rebanho bovino rebanho ovino efetivo de galinhas lavouras de arroz (Censo IBGE 2000)

Atividades urbano-industriais Principais atividades na Bacia: Atividades urbano-industriais Indústria extrativa Indústria de transformação Total de unidades : 5350 (Censo IBGE 2000)

Lançamentos: Esgotos cloacais, pluviais e industriais Águas de irrigação de arroz Lixo Pocilgas / aviários

Usos das águas do rio: Captação para abastecimento público Captação para uso industrial Captação para agricultura Recreação Navegação

Outros problemas: Erosão / Assoreamento Alagamentos freqüentes Estiagens prolongadas

Metodologia Pontos de coleta: - 3 captações da CORSAN Período: 1989 - 2000 Freqüência: Mínima mensal - 183 coletas por ponto ( 13.000 dados ) Métodos analíticos : Standard Methods Estatística: Software SPSS for Windows 8.0

Ferramentas estatísticas Estatísticas descritivas Gráficos de linhas Gráfico de barras Diagrama de caixas (Box-plot) Teste t Gráficos de dispersão (Scatter-plot) Análise de variância (ANOVA One_Way) Comparações múltiplas de médias (Tukey, Dunnett T3) Teste de mediana

Estatísticas Descritivas

Nitrogênio amoniacal e nitritos têm médias e medianas iguais nos pontos de Alvorada e Gravataí, mas em Cachoeirinha ocorre um salto no NH3, DBO, NO2, por exemplo.

Resultados Média / Mediana

Gráfico comparativo de curvas de média e mediana para o parâmetro cor, 1989 - 2000

Uso da escala logarítmica Para parâmetros de mesma unidade mas com resultados em faixas de concentração muito distantes.

Diagrama de Caixas (Box-Plot)

Gráficos de Linha 1 - Médias mensais, ponto a ponto, antes / depois do CONAMA Em Cachoeirinha é sempre mais elevado (antes ou depois do CONAMA) do que em Alvorada e Gravataí

Gráficos de Linha 2 - Médias mensais, ponto a ponto, 1989 a 2000 É possível observar-se sazonalidade nos seguintes parâmetros: cor alcalinidade ESTIAGEM: Nov a Maio dureza CHEIA: Jun a Out fósforo nitrogênio amoniacal DBO OD temperatura

Gráficos de Linha

Gráficos de Linha Observa-se que, em Cachoeirinha, as concentrações são sempre mais elevadas.

Gráficos de Linha 3 - Médias anuais, ponto a ponto, 1989 a 2000 É possível observar-se a tendência do parâmetro ao longo do rio, no trecho considerado .

Gráficos de Linha

Teste t - para toda amostra

Teste t aplicado ponto a ponto Gravataí : Cor, Turbidez, DQO, Fósforo-orto, Fósforo Total, Nitrogênio Amoniacal, Sólidos Totais. Alvorada : Cor, Turbidez, DQO, Fósforo-orto, Fósforo Total, Nitrogênio Amoniacal, DBO. Cachoeirinha : Cor, DQO, Fósforo-orto.

Coeficiente de Correlação Linear - Pearson -  O coeficiente de correlação linear de Pearson -  foi calculado para determinar o grau de relação linear entre os parâmetros analisados.   0,7

Coeficiente de Correlação Linear - Pearson -  fósforo-orto x cloretos; DBO; DQO; nitrogênio amoniacal; dureza e alcalinidade alcalinidade x dureza; nitrogênio amoniacal; DBO e cloretos nitrogênio amoniacal x dureza; cloretos e DBO cloretos x dureza cor x turbidez OD x temperatura

Gráficos de Dispersão Scatter-plot Há casos em que é possível ver a correlação linear, como em Cachoeirinha, justamente devido a maior dispersão dos pontos

Gráficos de Dispersão Apresenta-se com alta dispersão nos 3 pontos de coleta e é possível observar-se a correlação linear negativa.

Análise de Variância

Metais - Estatísticas Descritivas Para toda a amostra de jan de 1989 a dez de 2000.

Metais – Nº Ocorrências acima da classe 2

Coliformes totais / E. coli Estatísticas Descritivas

Coliformes totais / E. coli Antes e após o CONAMA Não existe diferença significativa entre medianas, antes e após o CONAMA, para toda amostra.

Cachoeirinha tem valores mais elevados. Coliformes totais / E. coli Gráficos de linha (medianas mensais) 1989 - 2000 entre os pontos Cachoeirinha tem valores mais elevados. Sazonalidade

Coliformes totais / E.coli A qualidade do rio, em termos de coliformes totais, piora a jusante da captação de Alvorada. Os resultados de E.coli são elevados em todo trecho considerado, aumentando a concentração a medida que se aproxima da foz.

Discussão N ( nitrogênio amoniacal, nitritos ) P ( fósforo-orto, fósforo-total ) OD DQO sólidos totais sulfatos cor turbidez bacteriológico

Fatores de impacto Irrigação agropecuária indústria lixo concentração populacional A bacia do rio Gravataí está entre as de maior população total, produção agrícola e industrial do RS.

Conclusões A estatística aplicada permitiu algumas conclusões sobre o trecho do rio analisado: ponto mais impactado; diferenças entre os pontos; parâmetros que apresentam maior dispersão de resultados; correlação entre parâmetros; sazonalidade; evolução da qualidade do rio no tempo.

A análise estatística dos dados físico-químicos e bacteriológicos por si só não é suficiente para um diagnóstico do tipo causa e efeito. Estes dados fornecem uma parte das informações necessárias para uma análise técnica profunda da situação de um manancial, inserido em uma região.

A gestão de um recurso hídrico, além da integração dos mais variados setores da comunidade, requer políticas de captação de recursos que sustentem ações corretivas e fundamentalmente preventivas, para evitar custos futuros elevados, de ordem financeira e ambiental.

ONU prevê 4 bilhões sem água em 2025 Metade da população mundial enfrentará escassez de água em 2025. Fonte: Folha Ciência 14/08/2002

O quadro que foi configurado sobre a qualidade do rio sugere a tomada de ações que propiciem a recuperação e proteção do manancial: - regulagem da vazão; - proteção das margens (cheias, erosão, lixo); - melhor distribuição demográfica; - fiscalização mais agressiva para proteção do manancial;

- educação ambiental; - políticas de captação de recursos para investimento em tratamento de esgotos sanitários; - política de gestão integrada de recurso hídrico (sociedade, poder público, usuários).

TRABALHO COMPLETO Caso haja interesse do texto completo deste trabalho, é possível encontrá-lo na biblioteca da CORSAN.