Limnologia basicaaplicadacursoutfpr
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Biol. Msc. Ana Carolina Wosiack
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Biol. Msc. Ana Carolina Wosiack
Limno = pântano, Lago
Logia = estudo
1902 François Forel “Handbuch der Seekunde” (Manual da Ciência dos Lagos)
1902 Forel “Algemeine Limnologie” (Limnologia Geral). Surge pela primeira vez a palavra Limnologia.
alemão August Thienemann e o sueco Einar Naumann (produziram de 1909 a 1959) surgem os conceitos oligotrófico, eutrófico, mesotrófico e distrófico
E. Birge (produziu de 1918 a 1950) parâmetros abióticos, como radiação luminosa, com as comunidades aquáticas surgem os conceitos de epilímnio, metalímnio e hipolímnio.
1922 Sociedade Internacional de Limnologia , redefiniu a Limnologia como sendo "a ciência que estuda os corpos d’água continentais do ponto de vista ecológico, independentemente do seu tamanho, origem e concentração de sais".
1930 Rodolpho von Ihering, Centro de Ecologia Aquática
limnólogo norte americano Stilmann Wright
Década de 30 Açude Bodocongó
1936 publicado o primeiro trabalho científico, em cujo título aparece a palavra limnologia.
Década de 40 e 50 Harald Sioli (limnologia Amazônica) e Hermann Kleerekoper (Sudeste e sul)
1944 Kleerekoper, 1º livro em português sobre limnologia: "Introdução ao Estudo da Limnologia”. 1º Livro sobre limnologia a ser publicado no mundo ??????.
1970 Universidade Federal de São Carlos (SP), liderado pelo Dr. José G. Tundisi reservatório do Broa.
1982 SBL (Sociedade Brasileira de Limnologia)
1988 1º Ed. Fudamentos de Limnologia (Esteves)
1998 2º Ed. Fudamentos de Limnologia (Esteves)
2008 Limnologia (Tundisi)
Controle de poluição
Gestão de Recursos Hídricos
Manejo de Ecossistemas (Controle de Eutrofização)
EIA / RIMA
1º passo
Conhecer o ambiente que se vai avaliar/monitorar.
Mapas: Hidrográficos, rodoviários (hotéis, postos), uso e ocupação do solo.
Levantamento de dados históricos, quando houver.
2º passo
Definição da rede amostral. Onde monitorar? Quantos pontos?
Vamos levar o lago para o Laboratório!!!
ABNT NBR 9897 – Planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores
Rios com despejos de efluentes
Profundidade:
Superficial
Pontos:
Montante, Jusante, Zona de mistura, efluente (se possível).
Zona de Mistura: região do corpo receptor onde ocorre a diluição inicial de
um efluente.
Reservatórios
ABNT NBR 9897 – Planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores
Nem sempre é possível fazer isto, então....
Reservatórios
Profundidade:
Mínimo: zona fótica e zona afótica
Ideal: superfície, base do metalímnio ou termoclina e fundo.
Pontos:
Mínimo: região mais profunda doreservatório.
Ideal: região mais profunda do reservatório + entrada dos principais contribuintes, montante e jusante.
Reservatórios
Lagos
Profundidade:
Mínimo: zona fótica e zona afótica
Ideal: superfície, base do metalímnio ou termoclina e fundo.
Pontos:
Região mais profunda do lago.
Tenha sempre bom senso. A quantidade de pontos e o local das coletas depende muito da finalidade do estudo.
3º passo
O que coletar e para onde enviar
ABNT NBR 9897 – Planejamento de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores dá indicação apenas para parâmetros físicos e químicos, conforme a tipologia da empresa.
No caso de indústrias verificar a legislação que deve ser atendida.
Rios:
DBO, DQO, fósforo total, série nitrogenada, óleos e graxas, pH, sólidos (totais, dissolvidos, sedimentáveis e não filtráveis) e temperatura, bacteriológico (Coliformes totais e fecais).
Reservatórios e Lagos:
DBO, DQO, fósforo total, série nitrogenada, óleos e graxas, pH, sólidos totais, transparência, turbidez, temperatura, OD e fitoplâncton.
Rios:
Deve-se evitar:
Áreas em que pode ocorrer estagnação de água;
Áreas localizadas próximo à margem interna de
curvas, visto que elas podem não ser
representativas;
Áreas de refluxo de curso de água.
4º passo
Como coletar
Nunca esquecer dos EPI’s.
Equipamentos para coleta de água.
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Processo de selecionar uma porção de material suficientemente pequeno em volume para ser transportado e manuseado convenientemente no laboratório mas, suficientemente grande de modo a que seja verdadeiramente representativo de toda a população.
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Amostragem:
A coleta das amostras pode parecer uma tarefa
relativamente simples. Mas, mais que mergulhar um
frasco e enchê-lo é necessário obter uma amostra
representativa e que sua integridade possa ser
preservada até ser analisada no laboratório.
DIFICULDADES
REPRESENTATIVIDADE
MANUTENÇÃO DA
INTEGRIDADE
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Amostragem:
AMOSTRAS REPRESENTATIVAS
Cuidados a serem adotados
- Seleção do local
- Matriz/Parâmetro
- Tipo de recipiente
- Condições de transporte
- Condições de armazenamento
- Tempo de validade da amostra
Aquela que mantém
intacta
todas as características
da população
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Amostragem:
INTEGRIDADE DA AMOSTRA
A amostragem e seu manuseio devem ser
suficientemente controlados para que não introduzam
qualquer alteração na amostra (p. ex. contaminação
pelos recipientes, perda por absorção de membranas
filtrantes, etc.)
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Amostragem:
SIMPLES
COMPOSTA INTEGRADATIPO DE AMOSTRAS
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Amostragem:
AMOSTRA SIMPLES
Pode também ser
denominada de
amostragem discreta ou
pontual. Consiste em retirar
uma única porção de
efluente líquido ou de um
corpo d’água, num ponto de
amostragem.
Em situações de
investigação de possíveis
focos de poluição é o
método de amostragem
mais adequado.
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Amostragem:
AMOSTRA COMPOSTA
É uma mistura de várias
amostras simples colhidas
no mesmo ponto de
amostragem durante um
período de tempo pré-
estabelecido.
As amostras compostas
podem classificar-se em:
- proporcionais no tempo;
- proporcionais ao caudal.
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Amostragem:
AMOSTRA INTEGRADA
Esta amostra resulta de um
processo de integração
horizontal ou vertical de
várias amostras coletadas
num mesmo corpo de água
Úteis para efetuar a
avaliação da composição
média de uma massa de
água cujas características
variam no perfil vertical e/ou
horizontal.
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Amostragem:
LEMBRE-SE: a amostragem precisa ser efetuada de 15 a 30 cm abaixo
da superfície da água
As amostras de zooplâncton devem ser concentradas para leitura, ou seja,
não é possível coleta direta
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Amostragem:
LEMBRE-SE: Não devem ser recolhidas amostras próximo do fundo
da massa de água para evitar a coleta do sedimento que eventualmente
possa estar em suspensão, e, assim alterar as características da água
coletada.
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Amostragem:
LEMBRE-SE: efetuar a coleta de amostra na proa da embarcação, ou
nas laterais (lado oposto à corrente), para evitar a contaminação
proveniente do motor do barco.
Equipamentos
Utilizado para amostragem de água
do mar e água doce; adequado para
análises microbiológicas. Não
adequado para análise de gases dissolvidos.
Zobell J-Z
Capacidade: 350ml
Equipamentos
Utilizado para amostras altamente
poluídas; adequado para análises
microbiológicas e físico-químicas;
não produz agitação, pois não leva
ar no seu interior, podendo ser
utilizado para analisar gases
dissolvidos; Devido às extremidades
abertas não há mistura das camadas
superiores do líquido com as inferiores.
de Kemmerer
Capacidade: 1200ml
Equipamentos
Utilizado principalmente para coleta de
amostras estratificadas, em áreas
poluídas, coletando-se inicialmente as
amostras com menor grau de poluição.
A sua característica é descer com o
cilindro de coleta aberto, fechando-se
na profundidade desejada. A
contaminação de uma amostra para
outra pode ser reduzida pela lavagem
do equipamento com o próprio líquido a ser amostrado.
Van Dorn
Capacidade:
2000 a 8000ml
Equipamentos Utilizado para coletas de águas superficiais. Com uma das mãos
segurar o frasco pela base, mergulhando-o rapidamente com a
boca para baixo, a cerca de 15 a 30 cm abaixo da superfície da
água, para evitar a introdução de contaminantes superficiais.
Direcionar o frasco de modo que a boca fique em sentido contrário
à corrente. Se o corpo de água for estático, deve ser criada uma
corrente artificial, através da movimentação do frasco na direção
horizontal (sempre para frente). Inclinar o frasco lentamente para
cima para permitir a saída do ar e conseqüente enchimento domesmo.
Equipamentos
Utilizado para medir a transparência da coluna de água e avaliar a
profundidade da zona fótica. No local selecionado, o disco de Secchi é
afundado na parte sombreada do barco, preso a uma corda graduada. O
disco é continuamente afundado até o seu completo desaparecimento. Após
anotar a profundidade de desaparecimento do disco (profundidade 1) este
deve ser afundado mais um pouco.
Posteriormente, o disco é levantado até sua completa visualização
(profundidade 2). A profundidade do desaparecimento visual do disco de
Secchi (transparência da água) é igual ao valor médio das profundidades 1 e2.
Disco de Secchi
Equipamentos Para a coleta de amostra de oxigênio dissolvido, utiliza-se uma
garrafa de aço inox, conhecida por batiscafo ou garrafa ou garrafa de
OD, que permite coletar amostras superficiais ou subsuperficiais. No
seu interior é colocado um frasco de vidro de boca estreita e tampa
esmerilhada (frasco de DBO). A água a ser amostrada entra por um
tubo localizado na parte central da tampa e que atinge o interior do
frasco, permitindo que o ar contido seja expulso por um orifício lateral
à medida que ele vai sendo completado com água. O volume do
batiscafo permite uma renovação da água dentro do frasco de DBO
de duas a três vezes, removendo assim todo o ar que poderia alterar os resultados.
Garrafa de ODou Batiscafo
Capacidade: 300ml
Equipamentos
Utilizado para coletas de águas superficiais. Com
um balde, preferencialmente de inox, afundar o
balde alguns centímetros na coluna d’água,
homogeneizar e despejar nos frascos.
Capacidade: variável
Equipamentos para coleta de sedimento.
Equipamentos
Draga tipo Van Veen: Por não ter vedação
perfeita, pode ocorrer lavagem de amostra.
Amostra: Areia, lama e cascalho.
Capacidade: 05Kg
Equipamentos
Draga tipo Ekman: Uma das vantagens deste
amostrador é que a superfície de interface água-
sedimento é preservada e assim pode ser
observada e sub-amostrada.
Amostra: lama.
Capacidade: 05Kg
Equipamentos
Draga tipo Petite Ponar: Uma “mistura” das duas
anteriores, entretanto não preserva a interface
sedimento-água.
Amostra: Areia, lama e cascalho.
Capacidade: 05Kg
Equipamentos
Rede de zooplâncton e
fitoplâncton:
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Artifício físico ou químico utilizado para manutenção das características originais da comunidade ou matriz a ser analisada
TÉRMICO QUÍMICO
Mantidas em gelo ou
congeladas
Preservação
utilizando reagentes
ou soluções
Equipamentos
Preservantes
Quando sem preservação química, as amostras devem ser encaminhadas ao laboratório refrigeradas
Envio das amostras para os laboratórios
Vamos coletar e enviar as amostras aos laboratórios
Não esqueça de fazer o check list antes de sair pra campo.
Coleta
Seja organizado com os frascos.
Etiquete-os antes de iniciar a coleta
Antes de trocar de ponto verifique se todos os frascos estão cheios.
Cuidado com preservantes ácidos.
Leve para campo somente aparelhos calibrados.
5º passo
O que fazer com os Resultados analíticos
Montar uma tabela com todos os dados e pontos.
Comparar os dados obtidos com os valores de referência da legislação
Legislação
CONAMA 357 Dispõe sobre a classificação dos
corpos de água e diretrizes ambientais para o seu
enquadramento, bem como estabelece as
condições e padrões de lançamento de efluentes, e
dá outras providências.
Existem portarias específicas que enquadram os recursos hídricos no estado.
Legislação
Portaria 518 Estabelece os procedimentos e
responsabilidades relativos ao controle e vigilância
da qualidade da água para consumo humano e seu
padrão de potabilidade, e dá outras providências.
CONAMA 274 considerando a necessidade de
serem criados instrumentos para avaliar a evolução
da qualidade das águas, em relação aos níveis
estabelecidos para a balneabilidade, de forma a
assegurar as condições necessárias à recreação de contato primário.
Legislação
Portaria IAP nº19 Aprova e determina o
cumprimento da Instrução Normativa DIRAM n°
002/2006, que estabelece o Sistema de
Automonitoramento de Atividades Poluidoras no
Paraná.
Índice de Qualidade de Águas:
Os índices permitem resumir todos os valores
dos parâmetros medidos em um único número.
Índices:
números resultantes da síntese de vários
parâmetros.
Índice de Qualidade de Águas:
indica a relativa qualidade da água em pontos
geográficos e/ou ao longo do tempo.
Vantagens: A facilidade de comunicação com o público
não técnico; O status maior do que os parâmetros
individuais; Representa uma média de diversas variáveis
em um único número, combinando unidades de medidas diferentes em um única unidade.
Desvantagem: Consiste na perda de informação das
variáveis individuais e da interação entre as mesmas.
IQA – Índice de Qualidade de Água
Incorpora parâmetros considerados relevantes para a avaliação da qualidade das águas.
O IQA é calculado pelo produtório ponderado das qualidades de água correspondentes aos parâmetros.
09 parâmetros selecionados
Expressões numéricas de cálculo do IQA.
IQAA =
IQAM =
ii
i
wq
9
1
iw
i
i
q
9
9
IQA = Índice de Qualidade das Águas,
um número entre 0 e 100;qi = qualidade do i-ésimo parâmetro,
um número entre 0 e 100, obtido da
respectiva "curva média de variação de
qualidade", em função de sua
concentração ou medida ewi = peso correspondente ao i-ésimo
parâmetro, um número entre 0 e 1,
atribuído em função da sua
importância para a conformação global de qualidade.
Nº Parâmetro Unidade Peso (w)
1 Oxigênio Dissolvido % saturação 0,17
2 Coliformes Fecais NMP/100ml 0,15
3 pH - 0,12
4 DBO5 mg O2/L 0,10
5 Nitrogênio Total mg N/L 0,10
6 Fósforo Total mg P/L 0,10
7 Turbidez uT 0,08
8 Sólidos Totais mg/L 0,08
9 Temperatura de Desvio °C 0,10
Categoria Ponderação
Ótima 79 < IQA ≤ 100
Boa 51 < IQA ≤ 79
Regular 36 < IQA ≤ 51
Ruim 19 < IQA ≤ 36
Péssima IQA ≤ 19
Vantagens:
Com apenas 09 parâmetros você já tem uma indicação de qualidade de água; barato; ainda é muito utilizado
Desvantagens:
Não contempla parâmetros, como:
metais pesados;
compostos orgânicos com potencial mutagênico;
substâncias que afetam as propriedades organolépticas da água;
potencial de formação de trihalometanos das águas de um manancial.
IAP -Índice de qualidade de água bruta para fins de abastecimento público
O índice é composto por três grupos principais de parâmetros:
IQA; Parâmetros que indicam a presença de
substâncias tóxicas e Grupo de parâmetros que afetam a qualidade
organoléptica.
O índice descreverá cinco classificações, relacionadas a seguir:
O IAP será calculado segundo a seguinte expressão:
IAP = IQA x ISTO
Categoria Ponderação
Ótima 79 < IAP ≤ 100
Boa 51 < IAP ≤ 79
Regular 36 < IAP ≤ 51
Ruim 19 < IAP ≤ 36
Péssima IAP ≤ 19
ISTO -Índice de substâncias tóxicas e organolépticas
ISTO = ST x SO
ST = ponderação dos parâmetros que avaliam a presença de substâncias tóxicas.
SO = ponderação dos parâmetros que afetam a qualidade organoléptica.
Ver site CETESB
Vantagens:
Abrange uma série de compostos perigosos (metais pesados, trihalometanos, cianobactérias e etc.)
Desvantagens:
Custo elevado, cálculo relativamente complicado.
IVA - Índice de qualidade de água para a proteção da vida aquática
Avaliação a qualidade das águas para fins de proteção da fauna e flora em geral.
Indica a qualidade da água em termos ecotoxicológicos, como também sobre o seu grau de trofia.
O IVA deverá ser calculado a partir do IPMCA e do IET, segundo a expressão:
IVA = (IPMCA x 1,2) + IET
O índice descreverá cinco classificações de qualidade, relacionadas a seguir:
Categoria Ponderação
Ótima IVA 2,5
Boa 2,6 ≤ IVA ≤ 3,3
Regular 3,4 ≤ IVA ≤ 4,5
Ruim 4,6 ≤ IVA ≤ 6,7
Péssima IVA ≤ 6,8
IPMCA - Índice de parâmetros mínimos para a preservação da vida aquática
grupo de substâncias tóxicas (cobre, zinco, chumbo, cromo, mercúrio, níquel, cádmio, surfactantes e fenóis). grupo de parâmetros essenciais (oxigênio dissolvido, pH e toxicidade)
IPMCA = PE x ST
Onde:PE: Valor da maior ponderação do grupo de parâmetros essenciais eST: Valor médio das três maiores ponderações do grupo de substâncias tóxicas. Este valor é um número inteiro.
O valor do IPMCA pode variar de 1 a 9, sendo subdividido em quatro faixas de qualidade:
Categoria Ponderação
Boa 1
Regular 2
Ruim 3 e 4
Péssima ≤ 6
IET - Índice do estado trófico
Este índice utiliza três avaliações de estado trófico em função dos valores obtidos para as variáveis: transparência (disco de Secchi), clorofila a e fósforo total.
IET(P) = 10 { 6 - [ ln ( 80,32 / P ) / ln 2 ] }
IET(CL) = 10 { 6 - [ ( 2,04 - 0,695 ln CL ) / ln 2 ] }
IET(Tra) = 10 { 6 – ( ln Tra / ln 2 ) }
P = concentração de fósforo total medida à superfície da água, em mg/L
CL = concentração de clorofila a medida à superfície da água, em mg/L
Tra = transparência do disco de Secchi, em m.
ln = logaritmo natural
IET = [ IET ( P ) + IET ( CL) + IET (Tra) ] / 3
Estado
TróficoEspecificação
OligotróficoCorpos de água limpos, de baixa produtividade, em que não
ocorrem interferências indesejáveis sobre os usos da água.
Mesotrófico
Corpos de água com produtividade intermediária, com possíveis
implicações sobre a qualidade da água, mas em níveis
aceitáveis, na maioria dos casos.
Eutrófico
Corpos de água com alta produtividade em relação às condições
naturais, de baixa transparência, em geral afetados por
atividades antrópicas, em que ocorrem alterações indesejáveis
na qualidade da água e interferências nos seus múltiplos usos.
Hipereutrófico
Corpos de água afetados significativamente pelas elevadas
concentrações de matéria orgânica e nutrientes, com
comprometimento acentuado nos seus usos, podendo inclusive
estarem associados a episódios florações de algas e de
mortandade de peixes e causar conseqüências indesejáveis sobre
as atividades pecuárias nas regiões ribeirinhas.
Vantagens:
Muito barato e bem difundido (faz parte da limnologia clássica)
Desvantagens:
Por avaliar só três parâmetros os resultados obtidos podem ser incompatíveis com o ambiente estudado.
IQAR - Índice de qualidade da água de reservatório (Instituto Ambiental do Paraná)
Índice desenvolvido com dados de 19 reservatórios do estado do Paraná.
IQAR = Σ (Wi . qi ) / Σ Wi
Onde:
Onde :
Wi = pesos calculados para as variáveis “i”
qi = classe de qualidade de água em relação a
variável “i” , q pode variar de 1 a 6
Vantagens:
Avalia parâmetros biológicos em conjunto com físico químicos e com a morfometria.
Desvantagens:
Apresenta custo relativamente elevado.
AIQA – Avaliação Integrada de Qualidade das Águas
Vantagens:
Compara os resultados com os dados da Legislação.
Desvantagens:
Cálculo muito complicado (estatística avançada).
