Avaliação da qualidade da água utilizada para irrigação na bacia do Córrego Sujo, Teresópolis, RJ

Avaliação da qualidade da água utilizada para irrigação na bacia do Córrego Sujo, Teresópolis, RJ

Autores:

Fábio Vieira de Araujo,
Luzianne Vieira,
Marcelly Miranda Aybal Jayme,
Monica Conceição Nunes,
Martilene Cortês

ARTIGO ORIGINAL

Cadernos Saúde Coletiva

versão impressa ISSN 1414-462Xversão On-line ISSN 2358-291X

Cad. saúde colet. vol.23 no.4 Rio de Janeiro out./dez. 2015

http://dx.doi.org/10.1590/1414-462X201500040083

Abstract

This study aimed to evaluate the physical, chemical and microbiological quality of the water used for vegetables irrigation in the Córrego Sujo basin, Teresopolis-RJ; an important agricultural pole that supplies the metropolitan region of Rio de Janeiro. Analysis of fecal coliforms, total heterotrophic bacteria and physicochemical parameters were held in eight different points of the river channels in this basin. According to the CONAMA Resolution 357/2005, physicochemical parameters results, except for dissolved oxygen, in two stations (6 and 7) showed proper values for irrigation of raw consumed vegetables and low vegetation like those cultivated in the region. However, according to the same resolution, only one station (4) presented water with proper microbiological quality for the same purpose. Our results indicate the need for greater quality control of the water used for irrigation in this region as vegetables irrigation with contaminated water can transmit several diseases.

Key words: irrigation water; physicochemical parameters; fecal coliform; public health

INTRODUÇÃO

A utilização de água de irrigação de baixa qualidade pode acarretar problemas de operacionalização em sistemas de irrigação, interferindo nas propriedades do solo bem como na qualidade da cultura irrigada1,2. Segundo Pacheco et al.3, a avaliação dessas águas é de extrema necessidade, principalmente por serem provenientes de rios, córregos, lagos ou poços adjacentes às hortas, onde frequentemente se observa a disposição inadequada de esgotos domésticos.

Água contaminada com material fecal e, consequentemente, alimento irrigado por ela, pode veicular diversos microrganismos responsáveis por várias doenças transmitidas por alimentos (DTAs)4.

A Bacia do Córrego Sujo (54 km2), localizada na bacia hidrográfica do Rio Piabanha (~2000 km2), região serrana do estado do Rio de Janeiro, entre os municípios de Teresópolis e Nova Friburgo, tem sua produção olerícola voltada ao abastecimento da Região Metropolitana do Rio de Janeiro e faz uso de sistemas de irrigação por aspersão abastecidos diretamente das águas dos canais que a formam, sem prévio tratamento5,6.

Dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar através da análise de parâmetros físicos, químicos e microbiológicos a qualidade das águas utilizadas nesses sistemas de irrigação, a fim de verificar a influência delas no solo e nas culturas irrigadas.

MATERIAL E MÉTODOS

Área de coleta

As coletas foram realizadas em oito diferentes pontos da bacia do Córrego Sujo, Teresópolis, RJ. As estações 1 (UTM: 0719958; 75355099), exutório da bacia, e 6 (UTM: 0729985; 7542418), cabeceira de drenagem, foram selecionadas por estarem no extremo da bacia; a estação 4 (UTM: 0725632; 7540552), por ser uma nascente e servir como controle; as demais estações, por situarem-se próximo a locais de captação de água; a estação 2 (UTM: 0723287; 75373111) é ponto a médio curso no rio principal; as estações 3 e 5 (UTM: 0725851; 7540617 e UTM: 0725829; 7540444), apresentam encosta com agricultura entre ambas; a estação 7 (UTM: 0729884; 7542558) é ponto de água parada, com presença de animais na margem; e a estação 8 (UTM: 0726164; 7540279) é ponto no rio principal (Córrego Sujo) logo depois de um pequeno aglomerado populacional (Figura 1).

Figura 1 Localização dos pontos de coleta de água para análises físico-químicas e microbiológicas na Bacia do Córrego Sujo, Teresópolis, RJ Fonte: adaptado de Brum7  

Amostragem

Foram realizadas oito coletas de água em cada um dos oito pontos selecionados, no período de setembro de 2008 à maio de 2010.

As amostras de água foram coletadas utilizando-se sacos estéreis devidamente identificados com o respectivo ponto de coleta. Ainda em campo, com auxílio de uma sonda multiparâmetros YSI 556, foram mensurados os parâmetros salinidade, oxigênio dissolvido, pH, sólidos totais dissolvidos, condutividade elétrica e temperatura da água. A calibração dos parâmetros utilizados foi realizada seguindo instruções do manual do fabricante, utilizando soluções padrão fornecidas por ele.

Análise microbiológica

Diluições seriadas das amostras foram realizadas até 10–4 para enumeração dos coliformes totais e termotolerantes, pela técnica dos tubos múltiplos (NMP), e bactérias heterotróficas totais, pelo método do espalhamento em placas contendo ágar Nutriente8.

Análise estatística

Foram obtidas as médias e desvios-padrão para todos os parâmetros, entre todas as oito coletas realizadas. Essas foram submetidas à análise de variância ANOVA, seguida pelo teste de Tuckey ao nível de confiança de 5%, para ver se possuíam diferença significativa, utilizando-se o software Assistat versão 7.7 beta.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados dos parâmetros físico-químicos analisados podem ser observados na Tabela 1.

Tabela 1 Valores médios (N = 8) e desvios-padrão das contagens dos parâmetros físico-químicos analisados nas águas das oito estações estudadas 

Estações OD (mg.L–1) Sal (S) pH STD (mg.L–1) CE (mS.cm–1)
Média Desvio- padrão Média Desvio- padrão Média Desvio- padrão Média Desvio- padrão Média Desvio- padrão
1 6,90a ± 1,16 0,020c ± 0,00 6,56e ± 0,16 24,0fgh ± 1,49 0,033jk ± 0,002
2 6,58 a ± 1,11 0,024 c ± 0,008 6,50 e ± 0,44 25,0 fg ± 1,16 0,035 jk ± 0,002
3 7,24 a ± 0,86 0,014 cd ± 0,005 6,64 e ± 0,34 22,0 gh ± 1,09 0,030 k ± 0,001
4 7,16 a ± 0,56 0,002 d ± 0,004 6,72 e ± 0,24 05,0 i ± 0,40 0,008 l ± 0,001
5 7,27 a ± 0,75 0,022 c ± 0,016 6,59 e ± 0,25 22,0 gh ± 1,49 0,032 jk ± 0,002
6 4,27b ± 1,45 0,02 c ± 0,00 6,14 e ± 0,21 27,0 f ± 0,62 0,036 j ± 0,001
7 5,30 ab ± 1,11 0,012 cd ± 0,004 6,09 e ± 0,26 21,0 h ± 3,72 0,030 k ± 0,005
8 7,26 a ± 0,74 0,018 c ± 0,004 6,45 e ± 0,17 24,0 fgh ± 1,79 0,033 jk ± 0,002
C1 ≥6 ≤0,5 6-9 500 s/p
C2 ≥5 ≤0,5 6-9 500 s/p
C3 ≥4 ≤0,5 6-9 500 s/p

N = número de coletas realizadas em cada estação; OD = oxigênio dissolvido; Sal = salinidade; pH = potencial hidrogeniônico; STD = sólidos totais dissolvidos; CE: condutividade elétrica; C = padrões, segundo CONAMA 357/2005; C1 = para águas de Classe 1; C2 = para águas de Classe 2; C3 = para águas de Classe 3; s/p = sem padrão; Para cada parâmetro, letras iguais significam ausência de diferença significativa (p < 0,05)

A legislação que regula o uso de águas para diversos fins, inclusive para irrigação, é a resolução 357 de 2005 do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA)9. Essa classifica as águas como doces, salobras ou salinas e as enquadra em diferentes classes de acordo com uma série de parâmetros físicos, químicos e biológicos analisados. As águas de classe 1 podem ser utilizadas para a irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvem rentes ao solo e que são ingeridas cruas sem remoção de película, como é o caso da maior parte da produção agrícola da Bacia do Córrego Sujo. As de classe 2, para a irrigação das demais hortaliças e plantas frutíferas, e as de classe 3, para a irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras.

Algumas estações apresentaram diferenças significativas entre alguns parâmetros físico-químicos analisados, mas como discutido abaixo, essas diferenças não interferiram na sua classificação perante a Resolução CONAMA 357/20059, exceção para oxigênio dissolvido (OD) e coliformes termotolerantes (CF).

Segundo Von Sperling10 e Latuf11, baixos valores de OD são indicativos de aumento da decomposição da matéria orgânica e poluição no ambiente aquático via despejos orgânicos. De acordo com os valores médios de cada estação, para a concentração desse parâmetro observamos que nas estações estudadas 1, 2, 3, 4, 5 e 8 a água se enquadra como de Classe 1. Já nas estações 6 e 7 ela apresentou valores médios que a enquadra como de Classe 3 e 2, respectivamente. Na estação 6, apesar de ela ser uma cabeceira de drenagem na qual desde a nascente até o ponto de coleta praticamente inexistem atividades produtivas ou moradias, os valores baixos encontrados em algumas coletas podem ser creditados à pequena largura do rio neste local, facilitando a entrada de matéria orgânica do solo da margem. Já os valores na estação 7 podem dever-se a fezes de animais encontrados próximos e, também, por se tratar de um açude, com água parada, sem troca gasosa entre água/atmosfera. De acordo com Franco e Hernandez12, onde há lançamento de esgoto nos mananciais observam-se valores baixos de OD, como encontrado por Vanzela13 no córrego de Três Barras, que recebe o esgoto proveniente da cidade de Marinópolis, SP. Resultado similar foi encontrado por Souza e Tundisi14 onde a concentração de OD era alarmante, na bacia do Rio Jaboatão, PE.

Em relação ao parâmetro salinidade, todos os valores obtidos no presente estudo encontraram-se abaixo do limite de 0,5 S estabelecido pela Resolução CONAMA 357/2005, caracterizando as águas como doces e próprias para irrigação sem prejuízo para as culturas, o solo ou os sistemas de irrigação. A salinidade pode ser prejudicial tanto para o desenvolvimento das culturas, ao reduzir a disponibilidade de água para as plantas, como pela obstrução nos sistemas de irrigação15. Segundo Franco12, junto ao parâmetro salinidade, a condutividade elétrica (CE) indica a quantidade de sais existentes na água, relacionando-se diretamente com a capacidade de conduzir corrente elétrica. De acordo com CETESB16, se um ambiente apresenta valores de CE acima de 0,1 mS.cm–1 significa que esse ambiente está impactado. Corroborando os dados de salinidade, nenhuma das estações amostradas apresentou valores de CE acima do permitido (≤ 0,1 mS.cm–1).

Outro fator que interfere na condutividade elétrica são os sólidos totais dissolvidos (STD), que pela Resolução CONAMA 357/20059, não podem exceder 500 mg.L–1. Neste estudo, 100% das amostras analisadas se enquadraram no perfil permitido pela legislação. Resultados similares foram obtidos no trabalho de Franco12 analisando a concentração de STD na água de irrigação da microbacia do Córrego do Coqueiro, em São Paulo, SP.

Águas para irrigação, segundo a CONAMA 357/20059, devem apresentar valores de pH na faixa de 6,0 a 9,0. Neste trabalho, os valores médios nas águas amostradas apresentaram-se entre 6,0 e 7,0, mostrando uma leve acidez, o que segundo Conte e Leopoldo17 está associado à entrada de matéria orgânica e efluentes domésticos, o que pode ter ocorrido neste trabalho, uma vez que algumas estações ficavam próximas a residências.

Ao se avaliar a qualidade de água de irrigação, além dos parâmetros físicos e químicos, especial atenção deve ser dada aos parâmetros microbiológicos, como a contagem de coliformes termotolerantes (CF), uma vez que a não conformidade de uma água frente aos padrões bacteriológicos estabelecidos sugere a possibilidade da veiculação de microrganismos patogênicos e consequente contaminação da cultura irrigada, o que constitui um sério risco à saúde da população consumidora, principalmente por se tratar a cultura, na região estudada, de hortaliças que são consumidas cruas. Os valores médios e desvios-padrão desse parâmetro, bem como das contagens de bactérias heterotróficas, encontram-se na Tabela 2.

Tabela 2 Valores médios (N = 8), desvios-padrão das contagens de bactérias heterotróficas e coliformes termotolerantes da água das oito estações estudadas e porcentagem das coletas com valores acima dos padrões estipulados pela resolução CONAMA 357/2005 

Estações BH (UFC/100 mL) CF (NMP/100 mL) % coletas % coletas % coletas
Média Desvio- padrão Média Desvio- padrão > 200 CF.100 mL–1 > 1.000
CF.100 mL–1
> 4.000
CF.100 mL–1
1 4,7 × 103a ± 2,45 4,5 × 102 b ± 3,71 87,5 25,0 12,5
2 3,3 × 103 a ± 5,75 8,9 × 102 b ± 3,71 87,5 37,5 25,0
3 2,0 × 103 a ± 9,33 2,0 × 102 b ± 4,16 75,0 25,0 0,0
4 1,7 × 103 a ± 1,34 8,9 c ± 10,23 0,0 0,0 0,0
5 4,4 × 103 a ± 2,45 2,2 × 102 b ± 2,69 62,5 0,0 0,0
6 1,9 × 103 a ± 7,58 5,8 × 101 bc ± 3,98 25,0 0,0 0,0
7 4,2 × 103 a ± 2,34 3,4 × 102 b ± 14,12 62,5 50,0 12,5
8 2,9 × 103 a ± 6,91 4,2 × 102 b ± 15,13 87,5 25,0 12,5

N = número de coletas realizadas em cada estação; BH = bactérias heterotróficas; CF = coliformes termotolerantes; UFC = unidade formadora de colônia; NMP = número mais provável; Para cada parâmetro, letras iguais indicam ausência de diferença significativa (p < 0,5); Padrão de coliformes termotolerantes para águas de irrigação segundo a resolução CONAMA 357/2005: águas de Classe 1 – até 2,0 × 102CF.100 mL–1 em 80% das coletas; águas de Classe 2 – até 1,0 × 103 CF.100 mL–1 em 80% das coletas; águas de Classe 3 – até 4,0 × 103 CF.100 mL–1 em 80% das coletas; Não existe no Brasil padronização para água de irrigação baseada em contagem de bactérias heterotróficas

Dentre as oito estações analisadas, a única que apresentou condições, segundo a resolução CONAMA 357/20059, para irrigação desse tipo de cultura foi a estação 4. Isso se deu provavelmente por se tratar de uma estação onde não há residências ou animais domésticos por perto, predominando vegetação natural. Resultados similares foram descritos por Brum7, enfatizando a escolha desse ponto como controle.

Apesar de as estações 3 e 6 apresentarem valores médios de até 2,0 × 102CF.100 mL–1, como estipulado pela resolução CONAMA 357/20059, essas estações apresentaram valores acima desse padrão em mais de 20% das coletas realizadas (75% e 25%, respectivamente), o que, segundo essa resolução, não as enquadra como de Classe 1, como águas destinadas à irrigação de hortaliças consumidas cruas. Ainda, dessas duas estações, apenas a estação 6 se enquadra como de Classe 2, junto com a estação 5, pois ambas não tiveram valores acima de 1.000 CF.100 mL–1 em nenhuma das coletas realizadas, podendo então ser utilizadas para a irrigação de demais hortaliças cultivadas na região e árvores frutíferas. Apesar de a estação 3 apresentar um valor médio (200 CF.100 mL–1) abaixo do valor médio encontrado na estação 5 (220 CF.100 mL–1), apresentou em 25% das coletas valores acima de 1.000 CF.100 mL–1, enquadrando-se a água como de Classe 3, junto com a das estações 1, 7 e 8, todas com mais de 20% de coletas (25%, 50% e 25%, respectivamente) com valores acima do permitido para águas Classe 2, porém com menos de 20% das coletas com contagem acima de 4.000 CF.100 mL–1. De acordo com a Resolução CONAMA 357/20059, as águas retiradas dessas estações somente serviriam para irrigar, sem risco de contaminação para os consumidores, culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras, as quais não ocorrem na região estudada.

Segundo essa mesma resolução, a estação 2, por ter apresentado contagens acima de 4.000 CF.100 mL–1 em mais de 20% das coletas, apesar de valor médio abaixo de 1.000 CF.100 mL–1, não apresenta água própria para irrigação de qualquer tipo de cultura. A qualidade microbiológica da água encontrada nessa estação pode ser explicada pela sua localização à jusante do rio, que recebe efluentes domésticos despejados à montante.

A qualidade microbiológica de um corpo d’água pode ser aferida também pela contagem de bactérias heterotróficas nele presentes. Apesar de não existir padrão para contagens desses microrganismos em águas destinadas à irrigação, a contagem deles funciona como um indicador complementar da qualidade da água, uma vez que essas bactérias são encontradas naturalmente em corpos d’água e um acréscimo em sua contagem indica um aumento na presença de matéria orgânica8. Esse aporte de matéria orgânica, não necessariamente fecal, pode ter origem na vegetação do entorno e corrobora os valores encontrados para pH nas estações amostradas.

A água de irrigação tem influência não somente nas culturas irrigadas mas também no solo onde elas se desenvolvem, podendo modificar sua composição física, química e mesmo microbiológica18. Os valores encontrados nos parâmetros pesquisados na água dos canais estudados apontam para uma menor influência dela na estrutura físico-química dos solos de cultivo, porém para a possibilidade de contaminação deles com microrganismos patogênicos nelas presentes. Assim, esses microrganismos podem encontrar nesses solos condições favoráveis ao seu estabelecimento, tornando esses ambientes uma nova fonte de contaminação das hortaliças neles cultivadas.

CONCLUSÕES

Apesar de os resultados dos parâmetros físico-químicos analisados estarem (com exceção do OD, para algumas estações) de acordo com os padrões para a utilização da água captada nas estações estudadas para irrigação da produção olerícola da região, a presença de coliformes termotolerantes demonstra a necessidade de se ter uma preocupação maior com a qualidade dessa água, a fim de se evitar a contaminação das culturas irrigadas, bem como dos solos de cultivo. Indica-se o tratamento dessa água antes do uso na irrigação, acompanhado de monitoramento rotineiro na sua qualidade, de modo que não haja possibilidade de contração de doenças pelos consumidores das hortaliças produzidas na Bacia do Córrego Sujo.

REFERÊNCIAS

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