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ministÉrio da educaÇÃo universidade federal do rio grande-furg pÓs-graduaÇÃo em biologia de ambientes aquÁticos continentais qualidade da Água do rio das antas na Área de influÊncia da usina hidrelÉtrica monte claro autor adriane marques pimenta dissertação apresentada ao programa de pós-graduação em biologia de ambientes aquáticos continentais para obtenção do título de mestre em biologia de ambientes aquáticos continentais rio grande fevereiro de 2010

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ministÉrio da educaÇÃo universidade federal do rio grande furg pÓs-graduaÇÃo em biologia de ambientes aquÁticos continentais laboratÓrio de limnologia qualidade da Água do rio das antas na Área de influÊncia da usina hidrelÉtrica monte claro aluno adriane marques pimenta orientador cleber palma silva rio grande fevereiro de 2010 i

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dedico este trabalho aos meus pais que me deram asas para voar e raízes para sempre ter um porto seguro pra onde voltar e aos meus irmãos e amigos que tornam meus dias mais leves ii

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agradecimentos agradeço a ceran companhia energética rio das antas pela confiança na liberação da utilização de suas informações sem o qual esse trabalho não poderia ser realizado a capes pela concessão da bolsa ao laboratório de limnologia da furg e ao programa de pós-graduação em biologia de ambientes aquáticos continentais pela estrutura na realização deste trabalho e a abg engenharia e meio ambiente por ter me concedido tempo para a inicialização do mestrado agradeço a deus por me trazer tranquilidade nos momentos difíceis agradeço aos meus pais pelo apoio e a minha mãe que fazia as viandinhas para eu economizar dinheiro e pagar as passagens para assistir as aulas na furg aos meus irmãos que agüentaram meu mau humor nos momentos de cansaço aos meus familiares que compreenderam todas as minhas ausências e pelo apoio via msn e telefone em especial agradeço as minhas avós a tia ana e meus afilhados que servem de inspiração pra mim a kika e ao cleber que muito mais que orientadores estão sempre prontos a ajudar e apoiar no que for necessário tanto pessoal como profissionalmente aos meus diversos grupos de amigos da abg mari minha dinda rochele milena daniel fábio lívia antônio leonardo carlos márcia mateus lu bianca janice karin bibi rodrigo que amenizaram muitos momentos difíceis e que foram imprescindíveis para meu crescimento pessoal e profissional da ceran diogo alexandre e gustavo obrigada pelo apoio ajuda e pelos bons momentos em campo e ao joãozinho donida que além de um grande amigo me ensinou muito ao sex and the city minhas amigas mada isa fê e lê minhas parceiras de festa chimas na redenção e companheiras nos momentos bons e difíceis que compartilhando experiências me ajudaram a transpor muitas dificuldades a turma de 2002 meus eternos irmãos muito mais que amigos compartilharam comigo os melhores anos da minha vida em especial ao lula que muitas vezes me recebeu de portas abertas e um sorriso no rosto para o desenvolvimento do mestrado agradeço também ao baila johny lia márcia silas que de longe ou perto sempre me apoiaram e torceram por mim iii

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as minhas amigas de dança do ventre que transformaram meus momentos de descontração e descanso e se tornaram minhas grandes amigas chali mia raquel lucy vocês são mulheres fantásticas que me ajudaram muito a me redescobrir aos meus amigos do cassino aos meus mais novos amigos de infância mari kássio lu diogo renatão roberta sabrina cilene que fazem com que o cassino ainda seja um lugar tão especial pra mim ao pessoal dos crustáceos a roberta roni elis andrea canalha marcos e a rúbia felipe irece cleverson e lilian e d incao a quem sempre recorro e que estão sempre prontos a me acolher aos meus colegas de laboratório cláudio franko sabrina andré raquel maria milene pati carol mateus cícero clara e carol técnica que me socorreram tantas vezes e que fizeram meus dias no laboratório mais divertidos ao mateus que sempre esteve disponível a ajudar e a kelly que mantém o laboratório agradável e principalmente ao léo meu et al o ser pensante que não mediu esforços para me ajudar e sem o qual essa dissertação não teria nascido e desenvolvido meus colegas da aoceano que sempre me dão muita força e que apesar de muito trabalho criam bons momentos de descontração em especial o luciano um grande amigo de todas as horas aos meus amigos que não consegui encaixar em grupo nenhum como o luciano sobreiro que apesar de esquecer do aniversário dele e ele sempre lembrar do meu é um grande amigo em todos os momentos a todos que de alguma forma tornaram possível o desenvolvimento deste trabalho iv

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resumo a transformação de um ambiente lótico rio em um ambiente lêntico reservatório modifica o metabolismo natural do ecossistema aquático e de seu entorno os impactos gerados devido à construção de um reservatório e alteração no fluxo natural de um rio são refletidos diretamente na qualidade da água a alteração do fluxo natural de um rio tem efeitos à jusante do reservatório devido à alteração do hidrograma natural e redução do leito de inundação que podem alterar a composição das espécies nativas e a qualidade da água em reservatórios mudanças no tempo de residência podem alterar a ciclagem dos nutrientes os padrões de sedimentação e composição da fauna e da flora a usina hidrelétrica monte claro faz parte de um complexo hidrelétrico de três usinas localizadas no rio das antas no noroeste do estado do rio grande do sul seu reservatório funciona a fio d água sem regularização da vazão criado para aumentar o desnível aumentando a energia potencial e otimizando a produção de energia esse tipo de reservatório diminui muito o tempo de retenção auxiliando no baixo impacto na qualidade da água nesse ambiente para avaliação da qualidade da água foram utilizados os resultados obtidos no monitoramento da qualidade da água executado pela ceran companhia energética rio das antas as coletas foram realizadas trimestralmente no período pré-enchimento 2002 a 2004 e pós-enchimento 2005 a 2008 foram utilizados oito pontos de coleta na área de influência dessa usina os parâmetros analisados foram alcalinidade clorofila a coliformes fecais coliformes totais condutividade elétrica cor dbo dqo fósforo dissolvido nitratos nitritos nitrogênio amoniacal oxigênio dissolvido ph sílica sólidos dissolvidos totais sólidos suspensos sulfatos temperatura da água e turbidez esses resultados foram interpretados através da resolução conama 357/05 índice de qualidade da água índice de estado trófico e índice de qualidade da água em reservatórios segundo os métodos utilizados para avaliação da qualidade da água não foi possível observar alterações significativas na qualidade da água após a formação do reservatório e operação da usina o baixo tempo de residência os pulsos de vazão e capacidade de autodepuração do rio foram mantidos e contribuíram para a manutenção da qualidade da água v

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o arroio burati que deságua no trecho de redução de vazão da usina mostra ser o principal contribuinte para a diminuição da qualidade da água principalmente pelo aporte de nutrientes e coliformes fecais o reservatório manteve a boa qualidade principalmente devido ao curto tempo de residência que auxiliou na renovação da água evitando a formação de estratificação térmica além de evitar a formação de uma superfície anóxica acima do sedimento evitando assim o acúmulo de nutrientes que favorece o crescimento do fitoplâncton e ocorrência de eutrofização por ser o primeiro reservatório formado do complexo de usinas é necessário ressaltar a continuidade do monitoramento para averiguar o impacto das demais usinas na qualidade da água visto que estas podem causar um efeito em cascata palavras chaves reservatório qualidade da água alça de vazão reduzida índice de estado trófico Índice de qualidade da Água vi

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abstract transformation of a lotic river for lentic reservoir habitat modifies natural metabolism of aquatic environments reservoir change natural flow and water quality changes in the natural flow cause effects downstream due reduced inputs of water modify natural hydrograph and alter the composition of native species in reservoirs the residence time alter the cycling of nutrients sedimentation patterns and composition on fauna and flora the monte claro reservoir was built in 2004 to generate hidroeletric power and is part of complex of three hydroelectric station localized in the antas river northwestern state rio grande do sul brazil this reservoir is designed to increase the potential energy not accumulation water therefore this reservoir have short retention time favoring the improvement of water quality in this environment in this study were used the results obtained in the monitoring performed by ceran samples were collected before filling 2002 to 2004 and after filling 2005 to 2008 we were selected eight points in the influence area the parameters analyzed were alkalinity chlorophyll a fecal and total coliforms conductivity color bod qod dissolved phosphorus nitrates nitrites ammonia dissolved oxygen ph silica dissolved and suspended solids sulphates water temperature and turbidity these results were interpreted by conama resolution 357/05 water quality index trophic state index and water quality reservoir index accordind to methods used to evaluate water quality we did not observed changes in water quality after reservoir formation the low residence time the maintenance of natural hydrograph and self-purifyin capacity of river contributed for maintenance of water quality the burati stream is contributor to decline in water quality for supply of nutrients and fecal coliforms for antas river however the self-purifying capacity of antas river appears to be quite efficient reservoir remained good water quality mainly for short residence time helped in renovation water avoiding formation thermal stratification prevent accumulate ofnutrients avoid formation of anoxic in deep zones and enrichment of nutrients preventing the occurrence of eutrophication this reservoir was first filling of complex therefore is necessary the continuity of monitoring for investigate the impacts cause for cascading effects vii

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key words reservoir water quality reduced flow trophic state index water quality index viii

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sumÁrio capítulo introdutório 1 introdução 13 principais usos e os problemas de degradação da qualidade da água 13 qualidade da água 15 ambientes lóticos 15 histórico de represas 17 principais impactos de represas 18 vazões ecológicas 20 reservatório a fio d água 21 região hidrográfica do guaiba e bacia hidrográfica taquari-antas 21 rio taquari-antas 22 ceran 23 monitoramento da qualidade da água 24 2 3 objetivos 25 material e métodos 25 Área de estudo 25 período de amostragem e metodologia de coleta e análise 29 resolução conama 357/05 31 Índice de qualidade da Água iqa 32 Índice de qualidade da Água em reservatórios iqar 33 Índice de estado trófico iet 38 classificação de reservatórios 41 referências bibliográficas 42 capítulo 1 47 capítulo 2 71 considerações finais 93 anexo 94 ix

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lista de figuras capítulo introdutório figura 1 capítulo 1 figura 1 figura 2 capítulo 2 figura 1 figura 2 mapa com a localização dos pontos de coleta 75 variação das vazões e do tempo de residência durante os dias de mapa com a localização dos pontos de coleta 53 variação da vazão afluente e vertida no período de estudo 57 mapa com a localização dos pontos de coleta 28 coleta 83 x

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lista de tabelas capítulo introdutório tabela 1 tabela 2 tabela 3 tabela 4 tabela 5 tabela 6 tabela 7 localização dos pontos de coleta 27 variáveis analisadas metodologia de análise e norma de referência 30 variáveis de avaliação do iqa e seu peso relativo 33 valor do iqa e as classes de qualidade 33 variáveis selecionadas para cálculo do iqar e seus respectivos pesos 35 matriz de qualidade da água 36 classificação do estado trófico para rios segundo índice de carlson modificado 40 tabela 8 classificação do estado trófico para reservatórios segundo índice de carlson modificado 40 tabela 9 tabela 10 classificação do iet 40 relações entre os tipos básicos de reservatórios caracterizados pela sua corrente longitudinal mistura e trofia 41 capítulo 1 tabela 1 localização dos pontos de coleta 52 tabela 2 variáveis de avaliação do iqa e seu peso relativo 55 tabela 3 tabela 4 valor do iqa e as classes de qualidade 55 freqüência de ocorrência de classes de conama iet e iqa nos períodos pré e pós enchimento do reservatório nos pontos de coleta 59 tabela 5 valores máximos mínimos média e valor de para cada variável no ponto 1 60 tabela 6 valores máximos mínimos média e valor de para cada variável no ponto 5 61 tabela 7 valores máximos mínimos média e valor de para cada variável no ponto 6 62 tabela 8 valores máximos mínimos média e valor de para cada variável no ponto 7 63 capítulo 2 tabela 1 localização dos pontos de coleta 74 tabela 2 variáveis de avaliação do iqa e seu peso relativo 77 tabela 3 valor do iqa e as classes de qualidade 77 tabela 4 variáveis selecionadas para cálculo do iqar e seus respectivos pesos 79 xi

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tabela 5 matriz de qualidade da água 80 tabela 6 classificação do estado trófico para rios segundo índice de carlson modificado 81 tabela 7 classificação do estado trófico para reservatórios segundo índice de carlson modificado 82 tabela 8 classificação do iet 82 tabela 9 freqüência de ocorrência das classes do conama iet iqa e iqar nos pontos de coleta 85 xii

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1 introduÇÃo esta dissertação foi estruturada em quatro capítulos o primeiro capítulo introdutório refere-se a uma descrição geral do trabalho e terá uma característica mais descritiva e conceitual dos principais temas abordados no estudo e estarão descritos de forma detalhada a metodologia de coleta e os ensaios utilizados assim como os índices utilizados para interpretação dos resultados os capítulos 1 e 2 são organizados na forma de artigos o capítulo 1 intitulado de caracterização da qualidade da Água nos ambientes lóticos da Área de influência da usina hidrelétrica uhe monte claro rs/brasil irá caracterizar os pontos localizados nos ambientes lóticos da área de influência da usina antes da formação do reservatório e avaliará o impacto da formação desse ambiente nesses pontos os pontos monitorados estão localizados a montante e a jusante do reservatório da uhe monte claro e inclui também o arroio que deságua no trecho de redução de vazão a jusante do barramento o capítulo 2 intitulado caracterização da qualidade da Água no reservatório da usina hidrelétrica monte claro rs/brasil irá analisar o reservatório dessa uhe com coletas em três pontos nessa área sendo o primeiro a montante o segundo na metade do reservatório e outro mais próximo ao barramento localizado na região mais profunda nesse capítulo será abordado apenas o período após a formação do reservatório o último capítulo refere-se às considerações finais onde estarão as conclusões do trabalho a seguir serão definidos os principais assuntos abordados nesse trabalho principais usos e os problemas de degradação da qualidade da água os múltiplos usos da água tais como irrigação abastecimento doméstico e industrial dessedentação de animais dissolução de efluentes domésticos e industriais e a produção de energia elétrica podem diminuir a 13

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oferta deste recurso provocando impactos sobre os ecossistemas aquáticos segundo moraes e jordão 2002 há poucas regiões no mundo livres de problemas da perda de fontes potenciais de água doce sendo que os problemas mais graves são esgotos domésticos e industriais perda e destruição das bacias de captação localização errônea das unidades industriais desmatamento urbanização e reflorestamento alteração de canais de rios erosão agricultura canalização supercolheita dos recursos biológicos agentes químicos tóxicos contaminação bacteriológica e química eutrofização e assoreamento esses mesmos autores afirmam ainda que o aumento da população humana e de sua tecnologia agravou e diversificou esses impactos bahar et al 2008 observaram mudanças consistentes nas variáveis da qualidade da água concomitantes com as mudanças do uso do solo mudanças no tipo de uso do solo são consideradas como um dos principais fatores que podem alterar o sistema hidrológico bem como a qualidade da água receptora moretto e nogueira 2003 salomoni et al 2007 atualmente a cada 14 segundos morre uma criança vítima de doenças hídricas e estima-se que 80 de todas as moléstias e mais de um terço dos óbitos dos países em desenvolvimento sejam causados pelo consumo de água contaminada em média até um décimo do tempo produtivo de cada pessoa se perde a doenças relacionadas à água causada principalmente por esgotos e excrementos humanos que apresentam misturas tóxicas como pesticidas metais pesados e produtos industriais moraes e jordão 2002 estudos desenvolvidos por von sperling e chernicharo 2000 indicam que as tecnologias de tratamento de esgotos empregadas no brasil são eficientes somente no que refere à remoção de demanda bioquímica de oxigênio dbo demanda química de oxigênio dqo e sólidos suspensos porém não é possível produzir um efluente compatível com os padrões de qualidade exigidos pela legislação em termos de amônia nitrogênio coliformes fecais e principalmente fósforo soares et al 2002 neste trabalho será muito utilizado o termo qualidade da água porém trata-se de um termo amplo e abrangente necessitando portanto de uma definição específica de como será abordado o tema nesse trabalho 14

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