• Rio de Janeiro Brasil
  • 14-18 Novembro 2022

Sódio e potássio como indicadores de antropização nas águas superficiais de uma bacia hidrográfica urbana na cidade de Manaus-AM

Autores

Mota, F.A.C. (IFAM/INPA) ; Lages, A.D.S. (INPA) ; Abreu, A.C. (INPA) ; Martins, L.V.S. (IFAM/INPA) ; Ferreira, S.J.F. (INPA) ; Silva, M.L. (INPA)

Resumo

Neste trabalho as concentrações de ambos os metais foram monitoradas durante o período de um ciclo hidrológico em dois pontos com diferentes características de pressão ambiental de uma bacia hidrográfica totalmente inserida em área urbana na cidade de Manaus-AM. O objetivo foi verificar se os íons sódio e potássio podem ser utilizados como indicadores de antropização em águas superficiais então as concentrações de tais íons, assim como outros parâmetros físico-químicos e químicos foram avaliados no decurso de 10 meses. As diferenças verificadas das concentrações de tais íons indicam que o uso de ambos para tal finalidade em estudos ambientais é recomendado.

Palavras chaves

macronutrientes; antropização; igarapés

Introdução

Entre os principais cátions presentes em ambientes aquáticos estão sódio e potássio e em águas amazônicas não seria diferente. As concentrações observadas dos principais cátions e ânions são diferentes em águas amazônicas considerando as peculiaridades da geologia regional. Nas águas que drenam áreas periféricas as concentrações desses íons são maiores quando comparados com o Rio Negro e seus tributários, comuns na Amazônia Central, região quimicamente muito pobre, como o citado Rio Negro e córregos da floresta (ESTEVES, p. 314, 2016), chamados localmente de igarapés. A composição iônica tem importante papel em processos físico-químicos e fisiológicos de suas comunidades e suas concentrações dependem, entre outros fatores, da geologia da região, regime de chuvas, além de fatores antrópicos. A composição iônica das águas amazônicas ilustra bem as diferenças regionais incluindo rios e lagos. A região apresenta concentrações médias de diferentes íons, comparados com a média mundial, bem menores sendo então consideradas quimicamente pobres (TUNDISI e TUNDISI, p. 102-103, 2008). De forma geral estes ambientes aquáticos são importantes não somente para a manutenção da vida animal, vegetal, por exemplo como também para uso humano em suas diversas atividades. Na área urbana de Manaus os igarapés apresentam nível de poluição bastante alarmante e só atuam como depósito de águas residuárias. Nesse contexto, diversos parâmetros químicos/físico-químicos podem ser utilizados para monitorar esse grau de antropização e sódio e potássio se destacam pela facilidade nas suas quantificações. Logo, esta pesquisa foi direcionada a verificar se os íons sódio e potássio podem ser utilizados como indicadores de antropização em águas superficiais.

Material e métodos

As amostras foram coletadas de junho de 2021 até maio de 2022. As coletas foram feitas à superfície (até 15 cm) com auxílio de garrafa coletora de polietileno previamente lavada e identificada, sendo então cuidadosamente manuseada para evitar contaminação, e em seguida levadas para o Instituto Nacional de Pesquisa da Amazônia – INPA, para análises. As variáveis ambientais pH, condutividade elétrica, temperatura da água, sódio e potássio além de outras foram determinadas no Laboratório de Química Ambiental do INPA. Foram considerados dois pontos de coleta, chamados de Ponto 1 e Ponto 2, ao longo da bacia hidrográfica do Educandos e apenas o Ponto 1 é caracterizado como uma área preservada e os restantes já sofrem com descarga de efluentes domésticos e industriais diversos. As variáveis pH, condutividade elétrica e temperatura da água foram verificadas in loco por métodos eletroquímicos e termômetro digital e concentrações de sódio e potássio foram determinadas por fotometria de chama.

Resultado e discussão

As concentrações médias mensais dos metais estão na Figura 1. As linhas tracejadas tratam dos valores de background de um local preservado, localizado em uma região de floresta primária. A figura mostra as concentrações médias de Na e K nos dois pontos exatamente extremos: ponto 1 onde o nível de impacto antrópico é baixo ou até nulo, trata-se de uma área de floresta em recuperação e o ponto 2 que apresenta características típicas de alto nível de impacto antrópico, tanto no quesito visual quanto em relação às variáveis monitoradas. Em relação aos valores de background vê-se que os dados do ponto 1 para Na são sutilmente maiores que tais valores referenciais e para K são inferiores. No ponto 2 as médias de concentrações têm comportamento oposto excedendo bastante, em todos os meses, esse referencial. Claramente as concentrações de tais íons dependem do nível de antropização do igarapé, já que efluentes domésticos e industriais são ricas fontes de tais íons. DOURADO et al., p. 4, 2016 encontraram como maiores concentrações de sódio e potássio, em águas amazônicas em região pouco antropizada, de 1,11 mg l-1 e 0,38 mg L-1, respectivamente, ambos em período de estiagem. CUNHA e FERREIRA, p. 3, 2015 avaliando parâmetros físico-químicos diversos em igarapés da bacia do Tarumã-Açu, também na região de Manaus, encontraram máximas para sódio e potássio de 12,5 mg L-1 e 5,34 mg L-1, respectivamente. FERREIRA et al., p. 6, 2012 verificaram vários parâmetros ambientais, entre eles, sódio e potássio, em igarapés em áreas de floresta primária porém próximas de áreas urbanizadas e encontraram valores de média para os mesmos, respectivamente, de 0,90 mg L-1 e 0,25 mg L-1, para as águas mais preservadas e 8,39 mg L-1 e 5,65 mg L-1, para águas já com algum processo de impacto antrópico.

Figura 1 – Pontos de coleta

Figura mostra os pontos de coletas de águas superficiais

Figura 2 - Concentrações de Na (a, b) e K (c, d), em mg L-1, no períod

Figura mostra as concentrações médias mensais de Na e K durante o período investigado

Conclusões

Os resultados demonstram que os macronutrientes sódio e potássio tem suas concentrações muito relacionadas ao nível de preservação e impacto ambiental de águas superficiais surgindo então como indicadores de antropização. Há um salto quando se comparam as concentrações de Na e K em águas preservadas e em águas receptoras de efluentes o que viabiliza seus usos como indicadores de antropização. A composição química dessas águas é fortemente influenciada pelo período do ano com variações sazonais de acordo com as alterações do nível das águas, temperatura do ar e outras ocorrências climáticas.

Agradecimentos

Este trabalho resulta de projeto de PD&I realizado em parceria INPA/SAMSUNG com recursos da Lei de Informática para a Zona Franca de Manaus (Lei no. 8.337/91) estando sua divulgação de acordo com o artigo 39 do decreto 10.521/2020

Referências

CUNHA, Thaís Rivera Brandão da; FERREIRA, Sávio José Filgueiras. Avaliação de variáveis da qualidade da água de igarapés com origem em reserva florestal e sob diferentes usos. In: Congresso de Iniciação Científica do INPA – CONIC, no. 4, 2015, Manaus. Anais. Manaus: 2015, p. 1-4.

DOURADO, Elissandra de Lima; MIRANDA, Sebastião Átila Fonseca; SILVA, Maria do Socorro Rocha da. Comportamento dos íons nas águas da bacia do Puraquequara. In: Congresso de Iniciação Científica do INPA – CONIC, no. 5, 2016, Manaus. Anais. Manaus: 2016, p. 1-5.

ESTEVES, Francisco de Assis (coordenador). Fundamentos de limnologia. 3º. Edição. Rio de Janeiro: Editora Interciência, 2011.

FERREIRA, S. J. F.; MIRANDA, S. A. F.; MARQUES-FILHO, A. O.; SILVA, C. C. Efeito da pressão antrópica sobre igarapés na Reserva Florestal Adolpho Ducke, área de floresta na Amazônia Central. Acta Amazonica, Manaus/AM, v. 42, no. 4, 533-540, 2012.

TUNDISI, José Galizia; TUNDISI, Takako Matsumura. Limnologia. São Paulo: Oficina de textos. 2008.

Patrocinador Ouro

Conselho Federal de Química
ACS

Patrocinador Prata

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Patrocinador Bronze

LF Editorial
Elsevier
Royal Society of Chemistry
Elite Rio de Janeiro

Apoio

Federación Latinoamericana de Asociaciones Químicas Conselho Regional de Química 3ª Região (RJ) Instituto Federal Rio de Janeiro Colégio Pedro II Sociedade Brasileira de Química Olimpíada Nacional de Ciências Olimpíada Brasileira de Química Rio Convention & Visitors Bureau