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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Campus de Rio Claro
AVALIAÇÃO DO INTEMPERISMO QUÍMICO E
INFLUÊNCIAS ANTROPOGÊNICAS NA BACIA DO ALTO
SOROCABA (SP)
Diego de Souza Sardinha
Orientador: Daniel Marcos Bonotto
Co-orientador: Fabiano Tomazini da Conceição
Dissertação de Mestrado elaborada junto ao
Curso de Pós-Graduação em Geologia Regional,
para a obtenção do Título de Mestre em Geologia
Regional.
Rio Claro (SP)
2008
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ii
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Campus de Rio Claro
AVALIAÇÃO DO INTEMPERISMO QUÍMICO E
INFLUÊNCIAS ANTROPOGÊNICAS NA BACIA DO ALTO
SOROCABA (SP)
Diego de Souza Sardinha
Orientador: Daniel Marcos Bonotto
Co-orientador: Fabiano Tomazini da Conceição
Dissertação de Mestrado elaborada junto ao
Curso de Pós-Graduação em Geologia Regional,
para a obtenção do Título de Mestre em Geologia
Regional.
Rio Claro (SP)
2008
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iii
551.9 Sardinha, Diego de Souza
S244a Avaliação do intemperismo químico e influências
antropogênicas na Bacia do Alto Sorocaba (SP) / Diego de
Souza Sardinha. – Rio Claro : [s.n.], 2007
103 f. : il., gráfs., tabs., quadros
Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual Paulista,
Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Orientador: Daniel Marcos Bonotto
Co-orientador: Fabiano Tomazini da Conceição
1. Geoquímica. 2. Taxa de intemperismo das rochas. 3.
Urânio. 4. Bacia hidrográfica. 5. Influências antropogênicas.
6. Manejo. I. Título.
Ficha Catalográfica elaborada pela STATI – Biblioteca da UNESP
Campus de Rio Claro/SP
iv
DEDICATÓRIA
Dedico este trabalho a minha
família, obrigado pelo incentivo, carinho
e superação de todos os obstáculos,
dedicados ao longo de mais uma
caminhada.
Em especial a meu tio Ronaldo Luiz
Donadel e minha tia Maria Augusta
Sardinha Pulz (todos In Memorian)
exemplos de honestidade e originalidade.
v
AGRADECIMENTOS
Aos Professores Dr. Daniel Marcos Bonotto e Dr. Fabiano Tomazini da Conceição
pela orientação, educação, profissionalismo e construção do conhecimento. Pela disposição
em atender-me sempre, apesar de suas atividades diárias, agradeço-lhes pela orientação e pela
amizade, que é recíproca.
A todos os professores do curso de Pós-Graduação em Geologia Regional e
Geociências e Meio Ambiente, que contribuíram para a minha educação durante esses anos.
A todos os funcionários e professores do Departamento de Petrologia e Metalogenia –
IGCE – UNESP de Rio Claro.
A todos os colegas e funcionários do IGCE que durante esses anos compartilharam
momentos difíceis e de alegria no conjunto da obra.
A todo o pessoal do laboratório de química ambiental da UNESP de Sorocaba (SP),
pela ajuda na elaboração deste trabalho, e aos colegas da Engenharia Ambiental pela grande
receptividade.
Finalmente agradeço a FAPESP – Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de São
Paulo pelo suporte financeiro (Processo nº 06/54884-3) por incentivar o conhecimento
científico e a busca do desenvolvimento e qualidade na formação acadêmica.
i
SUMÁRIO
Índice ii
Índice de Tabelas iv
Índice de Figuras vi
Resumo ix
Abstract x
Siglas e abreviaturas xi
Capítulo 1 01
Capítulo 2 05
Capítulo 3 20
Capítulo 4 34
Capítulo 5 42
Capítulo 6 51
Capítulo 7 65
Capítulo 8 77
Capítulo 9 83
Capítulo 10 85
Capítulo 11 95
ii
ÍNDICE
1 – INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA 01
1.1 – Objetivo 04
2 – CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ÁREA DE ESTUDO 05
2.1 – Uso e ocupação do solo 07
2.2 – Aspectos climatológicos e hidrológicos 08
2.3 – Geomorfologia e Pedologia 13
2.4 – Geologia 15
2.4.1 – Domínio São Roque 16
2.4.2 – Domínio Embu 17
3 – MATERIAIS E MÉTODOS 20
3.1 – Avaliação simplificada de impactos ambientais na bacia 20
3.2 – Amostragem de solos, rochas e águas da bacia 21
3.3 – Quantificação físico-química e química das rochas e águas da bacia 22
3.4 – Quantificação de urânio nos solos, rochas e águas por espectrometria alfa 25
3.4.1 – Coleta e filtragem 27
3.4.2 – Coprecipitação do urânio 27
3.4.3 – Separação do ferro 27
3.4.4 – Resina de troca iônica 28
3.4.5 – Eletrodeposição do urânio 28
3.4.6 – Espectrometria alfa 29
3.4.7 – Cálculo do teor de urânio e razão de atividade
234
U/
238
U 30
3.5 – Quantificação de urânio nas rochas por espectrometria gama 32
4 – ANÁLISES GEOQUÍMICAS DAS ROCHAS E SOLOS DA BACIA 34
5 – QUÍMICA DAS ÁGUAS PLUVIAIS NA BACIA 42
5.1 – Concentração média ponderada nas águas pluviais da bacia 45
5.2 – Taxa de deposição anual nas águas pluviais da bacia 47
6 – AS ÁGUAS SUPERFICIAIS DA BACIA 51
6.1 – Avaliação simplificada de impactos ambientais na bacia 51
6.2 – Avaliação hidroquímica das águas superficiais da bacia 56
6.2.1 – Parâmetros físicos e físico-químicos 56
6.2.2 – Diagramas hidroquímicos 59
6.2.3 – Urânio e principais metais dissolvidos 61
iii
6.2.4 – Análise estatística dos dados hidroquímicos 63
7 – TAXAS DE INTEMPERISMO NA BACIA 65
7.1 – Transporte específico de cátions e ânions 65
7.2 – Velocidade de formação do fronte de alteração 69
7.2.1 – Equações necessárias para a modelagem 70
7.3 – Remoção de Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
e K
+
na bacia 73
7.4 – A velocidade de alteração das rochas por intermédio do urânio 75
8 – CONSIDERAÇÕES FINAIS 77
8.1 – Taxas de intemperismo 77
8.2 – Influências antrópicas 78
8.3 – Recomendações 80
8.3.1 – Cobertura Vegetal 80
8.3.2 – Uso do Solo 81
8.3.3 – Usos múltiplos da água 81
8.3.4 – Controle de emissões atmosféricas 82
8.3.5 – Programas de educação ambiental 82
9 – CONCLUSÃO 83
10 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 85
11 – APÊNDICE 95
iv
ÍNDICE DE TABELAS
Tabela 2.1. Divisão política da bacia do Alto Sorocaba. 06
Tabela 2.2. Uso e ocupação do solo. Modificado de GARCIA (2002). 07
Tabela 2.3. Precipitação (mm) mensal e anual na bacia durante o período de 1960 a 2004. 09
Tabela 2.4. Vazões afluentes (m³/s) mensais e anuais ao reservatório de Itupararanga. 11
Tabela 2.5. Classes geomorfológicas da bacia do Alto Sorocaba (IPT, 2005). 14
Tabela 2.6. Classes de solos, área de ocorrência e área relativa na bacia do Alto Sorocaba
(IPT, 2005). 15
Tabela 2.7. Classes geológicas e suas respectivas áreas dentro da bacia do Alto Sorocaba
(IPT, 2005). 18
Quadro 3.1. Pesos utilizados para situações encontradas em campo visando identificar
impactos ambientais na bacia do Alto Sorocaba. 21
Tabela 4.1. Análises geoquímicas dos principais óxidos (%) nas rochas da bacia. 34
Tabela 4.2. Dados mineralógicos e concentração de Na
+
, K
+
, Ca
2+
e Mg
2+
(mg/kg) nas
amostras de rochas da bacia. 38
Tabela 4.3. Resultados das análises radiométricas nas amostras de rochas. 39
Tabela 4.4. Teor de urânio (µg/g) e RA
234
U/
238
U nos solos da bacia. 41
Tabela 5.1. Resultados das análises das amostras de águas de chuva da bacia (valores em
mg/L exceto condutividade e pH). 43
Tabela 5.2. Concentração média ponderada para as águas de chuva da bacia. 46
Tabela 5.3. Deposição anual de cátions e ânions (ton/km
2
/ano) em diferentes regiões
brasileiras. 48
Tabela 6.1. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado na sub-bacia do Rio de Una. 52
Tabela 6.2. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado na sub-bacia do Rio Sorocabuçu. 53
Tabela 6.3. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado na sub-bacia do Rio Sorocamirim. 54
Tabela 6.4. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado nos afluentes da Represa de Itupararanga. 55
Tabela 6.5. Média dos parâmetros físicos e média ponderada dos parâmetros físico-químicos
analisados durante todo o período de coleta. 57
Tabela 6.6. Média dos valores obtidos (em mg/L) para os metais analisados na bacia. 62
v
Tabela 6.7. Teor de urânio dissolvido (µg/L) e razão de atividade
234
U/
238
U nas águas da
bacia. 63
Tabela 7.1. Valores de transporte específico (ton/km²/ano) para os principais cátions e ânions
nas águas fluviais da bacia do Alto Sorocaba. 65
Tabela 7.2. Concentrações medidas (valor médio) e corrigidas no Rio Sorocaba (P7) para os
principais cátions dissolvidos. 73
Tabela 7.3. Fluxo anual de elementos (ton/km
2
/ano) nas águas do Rio Sorocaba (P7), e
concentração média dos elementos (kg/ton) nas rochas da bacia. 74
Tabela 7.4. Quantidade de material solubilizado por unidade de área e tempo (W). 75
Tabela 1a. Correlação entre todos os parâmetros obtidos para as amostras de águas de chuva.
98
Tabela 2a. Parâmetros físico-químicos e químicos na bacia do Alto Sorocaba durante o
período seco. P1 e P4 = Rio Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim e P7
e P8 = Rio Sorocaba. 99
Tabela 3a. Parâmetros físico-químicos e químicos na bacia do Alto Sorocaba durante o
período chuvoso. P1 e P4 = Rio Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim
e P7 e P8 = Rio Sorocaba. 100
Tabela 4a. Resultados das análises de alumínio, ferro e chumbo nas amostras de águas fluviais
da bacia. 101
Tabela 5a. Resultados das análises de manganês, níquel e zinco nas amostras de águas fluviais
da bacia. 102
Tabela 6a. Correlação entre todos os parâmetros obtidos para as amostras de águas
superficiais do Rio Sorocaba (P7). 103
vi
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1. Localização da bacia do Alto Sorocaba. Modificado de IPT (2005). 05
Figura 2.2. Divisão política na região da bacia do Alto Sorocaba. Modificado de IPT (2005).
06
Figura 2.3. Mapa de uso e ocupação do solo na bacia do Alto Sorocaba. Modificado de
GARCIA (2002). 07
Figura 2.4. Precipitação média mensal na bacia do Alto Sorocaba durante o período de 1960 a
2004. 10
Figura 2.5. Variação e tendência da pluviosidade na bacia do Alto Sorocaba. 10
Figura 2.6. Curva de Permanência das vazões afluentes. 12
Figura 2.7. Vazões médias anuais afluentes à represa de Itupararanga. 12
Figura 2.8. Vazões médias mensais afluentes à represa de Itupararanga. 12
Figura 2.9. Usos da água na bacia do Alto Sorocaba. Dados de DAEE (2007). 13
Figura 2.10. Mapa Geomorfológico da bacia do Alto Sorocaba. Modificado de IPT (2005). 14
Figura 2.11. Mapa Pedológico da bacia do Alto Sorocaba com os pontos de coleta de amostras
de solo (S1 a S3). Modificado de IPT (2005). 15
Figura 2.12. Mapa Geológico da bacia do Alto Sorocaba com os pontos de coleta de amostras
de rocha (R1 a R13). Modificado de IPT (2005). 19
Figura 3.1. Curva de calibração para o eletrodo sensível a cloreto. 24
Figura 3.2. Diagrama do procedimento de extração de urânio (BONOTTO 1996, 2004). 26
Figura 3.3. Sistema espectrométrico alfa instalado no LABIDRO (DUARTE, 2002). (A) =
Bomba de vácuo; (B1, B2, B3 e B4) = Detectores de barreira de superfície ORTEC; (C1, C2,
C3 e C4) = Câmaras de vácuo; (D1, D2, D3 e D4) = Pré-amplificadores ORTEC, modelo 142;
(E1, E2, E3 e E4) = Fontes de polarização dos detectores; (F1, F2, F3 e F4) = Amplificadores
ORTEC, modelo 575A; (G) = Espectro Master ORTEC, modelo 919; (H) =
Microcomputador; (I) = Impressora; (J, K, L, M e N) = Cabos. 30
Figura 3.4. Sistema espectrométrico gama instalado no LABIDRO (DUARTE, 2002). (A) =
Cristal de NaI(TI) 2”x 2”; (B) = Blindagem de chumbo; (C) = Fotomultiplicadora; (D) = Pré-
amplificador; (E) = Fonte de alta tensão 1000V; (F) = Amplificador ORTEC, modelo 485;
(G) = Placa ACE 2k ORTEC, modelo 916a; (H) = Microcomputador; (I) = impressora; (J, K e
L) = Cabos. 32
Figura 4.1. Amostras do granito Pilar do Sul (a) e xisto do Complexo Embu (b). 35
vii
Figura 4.2. Amostras do granito Ibiúna de coloração cinza rosada (a) e cinza (b), e do granito
Caucaia: sienogranito (c) e monzogranito (d). 36
Figura 4.3. Amostras do granito São Francisco (a), metabásica do Grupo São Roque (b),
metarritmito do Grupo São Roque (c) e granito São Roque (d). 37
Figura 4.4. Solo S1(a), S2(b) e S3(c) onde foram coletadas amostras para análise de urânio.
40
Figura 5.1. Classificação das águas pluviais da bacia do Alto Sorocaba de acordo com o
diagrama de PIPER (1944). 45
Figura 6.1 Mapa com os pontos estudados pelo índice de análise ambiental simplificado. 51
Figura 6.2. Pontos Un3 (a) e Un6 (b) localizados na sub-bacia do Rio de Una. 52
Figura 6.3. Pontos Sb1 (a) e Sb3 (b) situados na sub-bacia do Rio Sorocabuçu. 53
Figura 6.4. Ponto Vg3 (a) no Ribeirão da Vargem Grande e ponto Sm5 (b) pertencentes à
bacia do Rio Sorocamirim. 54
Figura 6.5. Pontos Af 6 (a), Af 8 (b), Af 5 (c) e (d) no entorno da represa de Itupararanga. 55
Figura 6.7. Pontos de coleta de amostras de água superficial na bacia do Alto Sorocaba. P1 e
P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim; P7 e P8 = Rio
Sorocaba. 56
Figura 6.8. Concentração média ponderada de cátions e ânions (mg/L) para as águas fluviais
da bacia do Alto Sorocaba. P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio
Sorocamirim, P7 e P8 = Rio Sorocaba. 59
Figura 6.9. Classificação das águas superficiais de acordo com o diagrama de GIBBS (1970).
P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim, P7 e P8 = Rio
Sorocaba. 60
Figura 6.10. Classificação das águas superficiais de acordo com o diagrama de PIPER (1944).
P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim, P7 e P8 = Rio
Sorocaba. 61
Figura 6.11. Concentração média ponderada de metais (mg/L) para as águas fluviais da bacia
do Alto Sorocaba. P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio
Sorocamirim, P7 e P8 = Rio Sorocaba. 62
Figura 6.12. Correlações entre os parâmetros obtidos nas águas superficiais do Rio Sorocaba
(P7): (a) pH e bicarbonato; (b) pH e sódio; (c) pH e potássio; (d) pH e cálcio; (e) pH e
magnésio; (f) pH e sólidos totais dissolvidos. 64
viii
Figura 7.1. Transporte específico (ton/km
2
/ano) de cátions e ânions na bacia do Alto
Sorocaba. P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim e P7,
P8 = Rio Sorocaba. 66
Figura 7.2. Possíveis reações envolvendo os minerais encontrados nos granitos Ibiúna,
Caucaia e gnaisses migmatíticos do Complexo Embu. 68
Figura 1a. Espectro alfa obtido para a amostra do granito Caucaia (Rocha R4). 95
Figura 2a. Espectro alfa obtido para a amostra do granito São Francisco (Rocha R9). 95
Figura 3a. Espectro gama obtido para a amostra de Rocha R2. 96
Figura 4a. Espectro gama obtido para a amostra de Rocha R12. 96
Figura 5a. Espectro alfa obtido para a amostra de solo alterado do granito Ibiúna (S2). 96
Figura 6a. Espectro alfa obtido para a amostra de água coletada no dia 13/08/06 no Rio
Sorocaba (P7). 97
Figura 7a. Espectro alfa obtido para a amostra de água coletada no dia 18/10/06 no Rio
Sorocaba (P7). 97
ix
Avaliação do intemperismo químico e influências antropogênicas na Bacia do Alto
Sorocaba (SP)
Autor: Diego de Souza Sardinha
Orientador: Daniel Marcos Bonotto
Co-orientador: Fabiano Tomazini da Conceição
RESUMO
Este trabalho visou efetuar um estudo sobre o intemperismo químico na bacia do Alto
Sorocaba (SP). A taxa de intemperismo das rochas é um parâmetro importante na
caracterização geomorfológica dos continentes, sendo empregadas várias ferramentas na sua
avaliação. Para tanto, neste trabalho foram utilizados a concentração de urânio, a razão de
atividade
234
U/
238
U e os principais cátions em amostras de água, solo e rochas da bacia. A
bacia do Alto Sorocaba apresenta vários problemas ambientais que interferem na qualidade
das águas pluviais e fluviais, neste sentido, o balanço geoquímico efetuado utilizando os
principais cátions apresentou alguns inconvenientes. No entanto, a taxa de intemperismo
utilizando o modelo isotópico do urânio correspondeu a 13,9 µm/ano, a qual indica que são
necessários 72.000 anos para alterar 1m de rocha. Quanto aos problemas ambientais
identificados na bacia do Alto Sorocaba por atividades antrópicas, as causas principais foram
a sua má utilização e falta de planejamento. Sob esse aspecto, medidas de curto, médio e
longo prazo devem ser tomadas, visando à utilização racional dos recursos naturais da bacia.
Palavras-chave: Taxa de intemperismo das rochas, Urânio, Influências antropogênicas, Bacia
hidrográfica, Manejo.
x
Evaluation of the chemical weathering and anthropogenic influences in the Alto
Sorocaba Basin (SP)
Autor: Diego de Souza Sardinha
Orientador: Daniel Marcos Bonotto
Co-orientador: Fabiano Tomazini da Conceição
ABSTRACT
The purpose of this research was to evaluate the chemical weathering in the Alto Sorocaba
basin (SP). The weathering rate in rocks is an important parameter on the geomorphological
characterization of the continents and therefore, several tools may be used for its evaluation.
Thus, this work utilized data on the uranium concentration, the
234
U/
238
U activity ratio and the
major cations concentration for samples of waters, soils and rocks from this basin. The Alto
Sorocaba basin has serious environmental problems in terms of the quality of the rain and
river waters, in this direction, the geochemical balance using the main cations presented some
inconveniences. However the weathering rate utilizing the uranium isotopes modeling
corresponded to 13,9 µm/year, which indicates that is necessary 72,000 years to weather 1 m
of rock. Concerning to the environmental problems identified in the Alto Sorocaba basin, due
to anthropogenic activities, the major causes had been its bad use and lack of planning. Under
this aspect, short, medium and long run initiatives must be considered, aiming to the rational
use of the natural resources in the basin.
Key-words: Rocks weathering rate, Uranium, Anthropogenic influences, Hydrographic basin,
Management.
xi
SIGLAS E ABREVIATURAS
AAS: Atomic Absorption Spectrometry.
ABAG/RP: Associação Brasileira do Agronegócio da Região de Ribeirão Preto.
CBA: Companhia Brasileira de Alumínio.
CETESB: Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental.
CMP: Concentração Média Ponderada.
CONAMA: Conselho Nacional de Meio Ambiente.
DAEE: Departamento de Águas e Energia Elétrica.
DBO: Demanda Biológica de Oxigênio.
DPM: Departamento de Petrologia e Metalogenia.
IGCE: Instituto de Geociências e Ciências Exatas.
IPT: Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de SP.
LABIDRO: Laboratório de Isótopos e Hidroquímica.
LABOGEO: Laboratório de Geoquímica.
LAGEPE: Laboratório de Preparação de Amostras Geológicas e Pedológicas.
OD: Oxigênio Dissolvido.
PTFE: Poli Tetra Flúor Etileno.
PCA: Analise dos Componentes Principais.
SAAE: Serviço Autônomo de Água e Esgoto de Sorocaba.
SMT: Sorocaba Médio Tiete.
STD: Sólidos Totais Dissolvidos.
STS: Sólidos Totais Suspensos.
TDA: Taxa de Deposição Anual.
UGRHI: Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos.
UNESP: Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho".
UNISO: Universidade de Sorocaba.
USEPA: US Environmental Protection Agency.
1
1 - INTRODUÇÃO E JUSTIFICATIVA
A determinação da taxa de alteração das rochas (intemperismo), é de grande interesse
geofísico e geoquímico, porque a alteração (desgaste) das rochas é um dos fenômenos
fundamentais da geoquímica de superfície e de grande interesse na caracterização
geomorfológica dos continentes. Esse fenômeno aplica-se diretamente a estudos relacionados
a várias disciplinas, dentre elas, a Geologia, Ecologia, Economia, Pedologia e Agronomia,
subsidiando variáveis necessárias a melhor orientação na distribuição de culturas agrícolas e
da exploração dirigida dos solos. Além disso, o estudo do manto superficial e sua alteração
indicam a viabilidade da ocupação humana e suas atividades, podendo ainda, intervir
diretamente em problemas relacionados com a construção de barragens, rodovias, fundações,
etc. Para se estudar a velocidade de alteração das rochas, costuma-se utilizar regiões tropicais
face ao favorecimento da alteração química pelo clima úmido e quente que acelera as reações
químicas, facilitando a hidrólise.
O material dissolvido e em suspensão nas águas continentais em regiões não poluídas tem
sido investigado para se encontrar a natureza e composição do material transportado pelos rios
para os oceanos (BARTH, 1961; GIBBS, 1972). O interesse na avaliação das taxas de
intemperismo cresceu muito nos últimos anos, principalmente no hemisfério norte, através do
uso do modelo PROFILE (SVERDRUP & WARFVINGE, 1993; LANGAN et al., 1996;
HODSON et al., 1996; KOPTSIK et al., 1999; HODSON, 2002) e modelos que utilizam a
concentração de sódio, cálcio, potássio, magnésio e de sólidos totais dissolvidos, nos quais as
entradas provenientes das águas pluviais requerem correções para se obter a fração dissolvida
das rochas (JOHNSON et al., 1968; GIBBS, 1967; CLOW & DREVER, 1996; BOEGLIN &
PROBST, 1998; LAND et al., 1999; GRASBY & HUTCHEON, 2000; SEMHI
2
et al., 2000; BAIN et al., 2001). Vários estudos de avaliação da taxa de alteração das rochas
(intemperismo) tem sido realizados na América do Sul, a exemplo daqueles realizados por
MOREIRA-NORDEMANN (1980, 1984); CONCEIÇÃO & BONOTTO (2003, 2004) e
BONOTTO et al. (2007).
O oceano é a maior fonte de aerossóis e gases para a atmosfera, que posteriormente
são removidos através da deposição seca e úmida (KEENE et al., 1986). Os componentes
dissolvidos nas águas de chuvas podem ser divididos em três grupos: (a) derivados de
aerossóis marinhos; (b) derivados de aerossóis terrestres (poeira de solos e emissões
biológicas); e (c) derivados de fontes antrópicas (indústria, agricultura, queimada de
vegetação, combustíveis fósseis e uso de fertilizantes) (BERNER & BERNER, 1996;
NÉGREL & ROY, 1998). Entradas antrópicas ocasionadas pelas precipitações (seca e úmida)
podem alterar as espécies dissolvidas nos rios, causando acidificação dos solos e/ou alteração
na qualidade das águas superficiais de uma bacia hidrográfica (VIEIRA et al., 1988; FORTI
& MOREIRA-NORDEMANN, 1991; MOREIRA-NORDEMANN, 1997; LARA et al.,
2001).
As águas doces compreendem aproximadamente 3% do total de água na natureza, os
outros 97% estão nos oceanos e mares salgados. Quase 2,3% das águas doces estão
localizadas nas calotas polares ou em aqüíferos profundos (PORTO, 1991). Dados recentes
apontam que mais de 1,7 bilhões de pessoas enfrentam a severa escassez de água no Planeta,
devendo esse número crescer para 3,3 bilhões de pessoas nos próximos 20 anos
(CHERNICHARO, 2001). Por esse motivo, preocupações atuais existem quanto à
preservação desse importante recurso, sobretudo neste início de século quando as atividades
humanas têm contribuído significativamente para a degradação da sua qualidade, tornando
impróprio seu uso para as mais diversas finalidades. No Brasil, há estudos que relacionam a
variação química das águas superficiais em relação à alteração das rochas e deposição
atmosférica, por exemplo, aqueles realizados por MOREIRA-NORDEMANN (1984),
ANDREAE et al. (1990), DANELON & MOREIRA-NORDEMANN (1991) e CONCEIÇÃO
& BONOTTO (2004).
Neste trabalho, serão utilizados o sódio, potássio, cálcio e magnésio como traçadores
naturais para indicar a taxa de alteração das rochas na bacia do Alto Sorocaba, bem como um
elemento traço, o urânio. A vantagem de se usar o urânio como traçador natural nos estudos
da velocidade de alteração das rochas reside no fato de que este elemento é praticamente
ausente nas águas de chuva, não sendo necessário, por isso, efetuar sua quantificação nesta
fase durante o balanço geoquímico. Outra vantagem na utilização do urânio como traçador
3
natural reside no fato de ser um elemento radioativo, permitindo a obtenção do coeficiente de
dissolução das rochas pela razão de atividade
234
U/
238
U. Conforme revisto por BONOTTO
(2004), o urânio nas rochas ígneas ocorre principalmente em minerais acessórios; nos
sedimentos arenosos, os níveis de U são geralmente menores que 1µg/g, graças à facilidade
com que é lixiviado. Os solos autóctones usualmente refletem o conteúdo de urânio da rocha
de origem, contudo, também podem ser empobrecidos ou enriquecidos de U, dependendo das
condições de óxi-redução e pH das águas circulantes. Os teores típicos de U nos solos variam
de 1 a 5 µg/g, já nas águas superficiais e subterrâneas oxidantes ocorre o transporte de urânio
como íons uranila, sob a forma de vários complexos solúveis com os ânions comumente
dissolvidos.
O urânio natural é uma mistura dos isótopos
238
U,
235
U e
234
U, indistinguíveis quanto ao
comportamento químico e, no equilíbrio radioativo, as proporções relativas dos isótopos são:
99,28%, 0,72% e 0,0054%, respectivamente (COWART & OSMOND, 1974). A série do
urânio (4n + 2) começa com o
238
U e, após 14 transformações (8 do tipo α e 6 do tipo β
-
),
atinge-se o produto final estável,
206
Pb, como mostrado a seguir:
238
U (4,49 Ga; α) →
234
Th (24,1 d; β
-
) →
234
Pa (1,18 m; β
-
) →
234
U
(2,48 x 10
5
a; α) →
230
Th (7,52 x 10
4
a; α) →
226
Ra (1622 a; α) →
222
Rn (3,83 d; α) →
218
Po (3,05 m; α) →
214
Pb
(26,8 m; β
-
) →
214
Bi (19,7 m; β
-
) →
214
Po (0,16 ms; α) →
210
Pb (22,2 a; β
-
) →
210
Bi (50 d; β
-
)
→
210
Po (138 d; α) →
206
Pb (estável).
A bacia hidrográfica do Rio Sorocaba Médio Tietê (SMT) é definida por lei como uma
Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos (UGRHI 10) e localiza-se no centro-sudeste
do estado de São Paulo, nos quais estão localizados 53 municípios, dos quais 34 com sede em
seu território e 19 possuindo apenas porções rurais. A bacia do Rio Sorocaba Médio Tietê, é
formada por seis principais sub-bacias, dentre as quais insere-se a bacia do Alto Sorocaba
com aproximadamente 929 km
2
, ou 7,7% de sua área total. As principais drenagens
formadoras da bacia do Alto Sorocaba são os Rios Una, Sorocabuçu e Sorocamirim, e a
represa de Itupararanga, que abastecem cerca de 800.000 pessoas.
O intemperismo é um processo geológico importante no ciclo das rochas e nos
sistemas da Terra, modelam a superfície terrestre e alteram os materiais rochosos, sendo
responsável pelo principal aporte de matéria dissolvida nos oceanos. Neste sentido, este
trabalho tem como diretriz principal estudar o intemperismo químico das rochas na bacia do
Alto Sorocaba. A avaliação do desgaste das rochas na bacia fornece aproximações úteis para
um melhor conhecimento do modelamento do terreno, erosão e evolução de paisagem, entre
outros aspectos, fornecendo assim, subsídios necessários para ações voltadas ao planejamento,
4
desenvolvimento do uso do solo, diminuição da degradação ambiental e gerenciamento
integrado desta bacia hidrográfica localizada no interior paulista.
1.1 – Objetivos
O objetivo principal deste estudo constitui avaliar a taxa de intemperismo químico na
bacia hidrográfica do Alto Sorocaba (SP). Como descargas antropogênicas de elementos e/ou
compostos podem afetar os modelos utilizados, é necessária a avaliação da qualidade das
águas superficiais e pluviais, uma vez que propicia a geração de parâmetros necessários às
devidas correções. Dessa forma, as seguintes etapas foram conduzidas durante o
desenvolvimento da pesquisa:
- Levantamento dos aspectos fisiográficos da bacia do Alto Sorocaba;
- Determinação da composição química e mineralógica das rochas da bacia do Alto
Sorocaba, bem como dos produtos de sua alteração (solos);
- Avaliação da qualidade das águas superficiais e pluviais na bacia do Alto Sorocaba
no seu gradiente espacial e temporal;
- Avaliação das taxas de alteração química das rochas.
5
2 – CARACTERÍSTICAS GERAIS DA ÁREA DE ESTUDO
A bacia hidrográfica do Alto Sorocaba situa-se entre os paralelos 23°35’02’’ e
23°45’37’’ de latitude S e meridianos 46°57’29’’ e 47°21’00’’ de longitude W, sendo o Rio
Sorocaba o principal curso de água. Ele nasce no município de Ibiúna e é formado pelos rios
de Una, Sorocabuçu e Sorocamirim, cujas cabeceiras se encontram nos municípios de Ibiúna,
Cotia, Vargem Grande Paulista e São Roque (Figura 2.1). A principal via de acesso, a
Rodovia Raposo Tavares (SP-270), corta a porção sul da bacia de leste para oeste, desde
Vargem Grande Paulista, passando por São Roque e Sorocaba, dentre outros municípios. Uma
barragem no município de Votorantim represa as águas da bacia, formando o reservatório de
Itupararanga, que é um importante manancial da região.
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Km
Represas e lagos
Drenagens
47º 21' 00" W
23º 45' 37" S
46º 57' 29" W
23º 35' 02" S
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Km
LEGENDA
Escala
Área urbana
Rodovias
Vicinais
Ferrovia
Represa
de
Itupararanga
o
c
a
m
i
r
i
m
S
o
r
o
R
i
o
R
i
o
S
o
r
o
c
a
b
u
ç
u
R
i
o
S
o
r
o
c
a
b
u
ç
u
R
i
o
U
na
d
e
c
a
r
i
m
m
i
S
o
r
R
i
o
NORTE
Sorocaba
Rio
Ibiuna
Ibiuna
Vg Grde
Paulista
Cotia
Figura 2.1. Localização da bacia do Alto Sorocaba. Modificado de IPT (2005).
6
A população total da bacia do Alto Sorocaba é de 110.577 habitantes, sendo Alumínio,
Cotia, Ibiúna, Mairinque, Piedade, São Roque, Vargem Grande Paulista e Votorantim os
municípios que compõe a bacia (Tabela 2.1 e Figura 2.2). Porém, nem todos possuem suas
áreas territoriais totalmente incluídas nesta bacia (IPT, 2000).
Tabela 2.1. Divisão política da bacia do Alto Sorocaba.
Piedade
São Roque
Votorantim
Alumínio
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Km
Vargem Grande Paulista
LEGENDA
Escala
Sorocaba
Ibiúna
Cotia
Mairinque
Itapevi
Limite da Bacia
47º 21' 00" W
23º 45' 37" S
46º 57' 29" W
23º 35' 02" S
NORTE
Figura 2.2. Divisão política na região da bacia do Alto Sorocaba. Modificado de IPT (2005).
Município Área parcial
(km
2
)
Porcentagem do
município na bacia (%)
Porcentagem ocupada
da bacia (%)
Alumínio
17,3 18,31 1,9%
Cotia
73,4 24,40 7,9%
Ibiúna
584,3 58,86 62,9%
Mairinque
51,3 23,64 5,5%
Piedade
15,3 2,44 1,7%
São Roque
115,3 28,22 12,4%
Vargem Grande Pta
26,1 82,28 2,8%
Votorantim
46,0 26,23 5,0%
Total 929,0 - 100%
7
2.1 – Uso e ocupação do solo
Estudos realizados por BRANNSTROM (2001) e GARCIA et al. (2002) sobre os
principais tipos de uso e ocupação do solo na bacia do Alto Sorocaba demonstram que a bacia
se caracteriza principalmente pela intensa atividade agrícola baseada na irrigação e na
utilização de agrotóxicos, com 393 km
2
ocupados por culturas e 35 km
2
por chácaras que
também são utilizadas para a agricultura e lazer (Tabela 2.2 e Figura 2.3). Destaca-se também
a área cultivada por olerícolas, responsável por 15 dos 26 tipos de agrotóxicos utilizados em
plantações, seguidos da batata e do tomate (IPT, 2005).
Tabela 2.2. Uso e ocupação do solo. Modificado de GARCIA et al. (2002).
Tipo de Uso Área (Km
2
)
Área relativa (%)
Campo
26 2,8
Campo Sujo / Capoeira
121 13,0
Chácara
35 3,8
Cultura
393 42,3
Mata
236 25,4
Várzea
20 2,2
Área Fracamente Urbanizada
55 5,9
Área Fortemente Urbanizada
16 1,7
Represa
27 2,9
Total 929 100,00
Área Fortemente Urbanizada
Chácara
Várzea
Represa de Itupararanga
Campo
LEGENDA
Mata
Campo Sujo e Capoeira
Cultura
Área Fracamente Urbanizada
e de Expansão Urbana
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Km
Escala
47º 21' 00" W
23º 45' 37" S
46º 57' 29" W
23º 35' 02" S
NORTE
Figura 2.3. Mapa de uso e ocupação do solo na bacia do Alto Sorocaba. Modificado de
GARCIA et al. (2002).
8
A área urbanizada ocupa aproximadamente 71 km
2
, sendo caracterizada por cidades e
pequenos aglomerados populacionais como vilas e vilarejos. O município de Ibiúna possui a
maior aglomeração populacional, embora não seja a mais urbanizada devido a sua extensa
área rural. Vargem Grande Paulista e o distrito de Caucaia do Alto, município de Cotia, se
diferenciam dos demais municípios, por não possuir uma elevada população rural. Por tratar-
se do tecnopólo mais próximo, a cidade de Sorocaba exerce forte polarização sobre as cidades
da bacia do Alto Sorocaba.
A bacia do Alto Sorocaba abriga a Reserva da Biosfera do Cinturão Verde de São
Paulo, Unidade de Conservação Ambiental, além de uma Área Natural Tombada em Caucaia
do Alto e a área de Proteção Ambiental de Itupararanga, que abrange toda a bacia de
contribuição do reservatório. Segundo IPT (2005), a bacia é composta por floresta ombrófila
densa e cerrado, sendo caracterizada como uma área de tensão ecológica. Sua área está
inserida no domínio da Mata Atlântica (IPT, 2000). As maiores porcentagens de vegetação
estão concentradas no entorno da represa de Itupararanga e em áreas de maior declividade, na
porção sul da bacia. A atividade pecuária é do tipo extensiva e de baixa produtividade e
caracteriza-se por pastagens em mau estado de conservação, que estão infectadas, na sua
maioria, por plantas invasoras (IPT, 2000). Quanto a empreendimentos minerários, há intensa
extração de areia associada a depósitos fluviais, principalmente nas cabeceiras dos rios (IPT,
2000).
2.2 – Aspectos climatológicos e hidrológicos
De acordo com IPT (2005), com base na classificação climática proposta por
Köeppen, tendo como base a temperatura e a precipitação, a bacia do Alto Sorocaba apresenta
um clima úmido quente com inverno seco, temperatura média anual de 18 a 22ºC, e estiagem
no inverno. No semestre seco a evaporação é maior que a precipitação.
Uma série histórica de precipitações mensais e anuais entre os anos de 1960 a 2004 foi
obtida junto à Companhia Brasileira de Alumínio (CBA), que possui uma estação
meteorológica no vertedouro da barragem de Itupararanga (Tabela 2.3). A média da
precipitação anual na bacia é de 1.492,7 mm, sendo janeiro o mês mais chuvoso (média de
248,1 mm) e agosto o mais seco (média de 42,8 mm) (Figura 2.4). O ano mais chuvoso
durante o período analisado foi 1983 (2.540,3 mm) e o menos chuvoso foi 1963 (969,4 mm).
A precipitação, referente ao ano com maior pluviosidade, deve-se fundamentalmente à
ocorrência do fenômeno El Niño naquele período (REBELLO, 1997) que culminou num pico
9
de chuvas que foi maior do que qualquer outro registrado durante o período de 1960 a 2004.
A distribuição anual durante o período de 1960 a 2004 pode ser visualizada na Figura 2.5.
Verifica-se uma tendência de aumento da pluviometria ao longo dos anos (taxa de 4,74
mm/ano), indicando um acréscimo hídrico na bacia do Alto Sorocaba durante o período de
1960 a 2004.
Tabela 2.3. Precipitação (mm) mensal e anual na bacia durante o período de 1960 a 2004.
Ano Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Média
1960
435,60
331,30
64,80
106,80
82,00
43,70
0,40 23,60
25,00
76,70
102,10
368,00
138,33
1961
156,60
228,70
93,30
86,20
44,60
28,40
4,20 11,20
8,80
122,60
132,20
285,60
100,20
1962
72,40 147,00
382,80
45,00
21,60
57,20
40,80
55,80
48,50
197,20
96,70
308,30
122,78
1963
360,20
98,20
125,00
30,60
0,00 27,20
1,40 1,80 25,50
107,30
159,70
32,50
80,78
1964
22,80 288,70
114,60
58,80
25,20
47,80
79,30
55,40
171,10
91,30
105,80
366,00
118,90
1965
208,00
278,60
184,60
101,00
132,00
21,20
67,60
11,40
148,60
152,90
124,60
255,20
140,48
1966
132,90
171,50
110,60
37,40
58,80
3,60 38,20
45,00
73,80
168,20
57,10
215,30
92,70
1967
212,00
96,40
107,80
23,60
3,80 204,80
38,80
3,00 98,80
101,70
179,40
105,10
97,93
1968
315,80
51,20
141,70
63,60
61,20
27,20
10,00
59,30
12,70
118,20
116,20
148,10
93,77
1969
151,70
97,40
138,80
69,40
15,90
44,40
6,40 21,40
97,30
196,30
230,80
128,60
99,87
1970
233,00
373,40
153,60
20,40
64,40
50,80
21,20
78,00
95,90
71,90
126,80
235,90
127,11
1971
97,10 142,40
248,80
100,60
77,20
113,60
77,20
7,60 66,30
204,20
56,70
133,80
110,46
1972
312,80
217,60
144,80
38,20
61,90
13,80
127,00
98,90
143,40
221,70
142,70
148,20
139,25
1973
291,40
194,60
235,70
42,90
55,00
71,90
78,00
48,90
85,10
154,90
164,40
401,80
152,05
1974
229,60
75,80
303,10
37,50
7,30 148,90
0,00 9,50 21,20
116,00
99,40
309,30
113,13
1975
181,20
298,10
117,90
32,50
35,40
5,10 42,80
6,00 73,50
142,70
238,20
176,40
112,48
1976
193,00
341,80
116,00
116,40
201,50
99,80
121,40
157,80
195,00
110,90
88,60
296,20
169,87
1977
277,50
12,40
149,00
159,60
19,10
44,60
12,60
7,00 77,00
53,80
166,80
298,60
106,50
1978
55,00 49,40
85,80
14,20
144,70
82,50
89,10
5,60 70,00
98,60
288,00
304,70
107,30
1979
137,40
137,30
54,40
94,40
144,50
3,20 61,20
105,70
172,10
141,40
66,40
237,40
112,95
1980
158,60
171,40
77,00
139,60
11,80
63,30
30,10
42,30
49,40
59,50
105,50
310,90
101,62
1981
362,60
183,10
98,00
40,40
11,60
58,60
53,20
7,20 22,60
154,60
522,70
140,40
137,92
1982
347,90
322,60
224,10
58,80
78,40
258,40
28,50
32,40
18,60
201,50
347,20
279,80
183,18
1983
433,10
280,20
237,80
152,30
269,80
300,80
44,20
3,20 235,50
221,30
144,30
217,80
211,69
1984
226,80
16,80
61,70
107,50
114,00
0,00 7,20 120,00
139,00
35,00
127,00
139,00
91,17
1985
113,50
138,50
243,00
84,00
47,50
15,50
10,00
18,00
106,50
57,00
138,00
51,00
85,21
1986
71,50 255,50
235,00
34,50
139,50
0,00 19,50
139,00
39,50
49,00
157,00
293,50
119,46
1987
442,00
253,00
117,50
87,50
182,50
254,00
23,50
32,50
79,50
116,50
117,50
200,50
158,88
1988
219,00
205,90
197,80
129,80
229,50
63,00
3,00 0,00 42,10
192,50
79,20
310,70
139,38
1989
383,90
238,20
79,40
136,40
69,00
54,30
268,20
53,50
98,90
81,90
134,90
188,00
148,88
1990
297,40
100,40
180,80
61,30
53,20
34,60
142,20
80,10
52,10
131,50
129,20
132,70
116,29
1991
313,40
365,50
294,70
99,00
49,10
92,10
21,20
46,70
127,40
154,10
58,30
211,30
152,73
1992
39,00 131,00
348,30
42,70
81,40
2,60 21,20
35,00
91,80
100,30
100,90
199,10
99,44
1993
357,20
210,90
86,10
70,20
131,80
68,20
21,00
83,00
207,40
137,20
70,40
165,80
134,10
1994
258,40
126,20
134,40
94,10
55,80
48,20
47,50
0,60 6,40
103,00
97,40
274,70
103,89
1995
361,80
329,20
165,00
94,70
103,20
53,20
62,00
10,00
61,30
208,80
66,70
154,80
139,23
1996
261,30
262,10
247,50
8,70 7,00 37,20
18,10
28,00
128,20
139,90
63,40
307,50
125,74
1997
408,50
129,00
77,30
93,70
86,80
122,60
9,70 47,90
94,70
90,30
298,70
222,90
140,18
1998
182,90
290,00
216,70
67,20
95,60
31,80
15,70
80,10
106,70
266,80
65,00
221,30
136,65
1999
292,70
228,00
99,40
41,50
36,90
81,70
60,20
0,00 87,90
48,50
74,00
127,40
98,18
2000
263,30
370,30
239,60
8,00 11,40
14,60
70,60
88,60
122,80
109,20
118,20
212,50
135,76
2001
251,50
265,60
95,10
13,10
90,60
65,90
74,50
49,70
64,90
157,30
186,60
250,80
130,47
2002
296,40
226,90
142,30
33,80
119,20
0,00 38,20
55,40
60,85
48,70
147,65
223,90
116,11
2003
386,30
176,90
202,60
72,40
43,10
16,00
24,50
43,00
35,25
62,50
131,50
142,75
111,40
2004
358,75
321,50
132,00
122,25
134,50
38,25
104,25
15,25
3,00
133,20
171,50
182,75
143,10
Média
248,08
205,12
162,36
70,50
77,98
64,77
47,46
42,76
84,26
126,86
142,12
220,37
124,39
10
Figura 2.4. Precipitação média mensal na bacia do Alto Sorocaba durante o período de 1960 a
2004.
Figura 2.5. Variação e tendência da pluviosidade na bacia do Alto Sorocaba.
A CBA também forneceu os dados de vazão média mensal e anual afluente ao
reservatório de Itupararanga durante o período de 1960 a 2004 (Tabela 2.4). Em relação às
vazões afluentes no reservatório de Itupararanga, os resultados demonstram que em 50% do
tempo a vazão afluente à represa é de aproximadamente 12 m³/s (Figura 2.6), valor muito
próximo à vazão média afluente deste reservatório, ou seja, 12,7 m³/s. O ano com maior
média de vazão afluente foi 1983 com 35,47 m³/s, que é justamente o ano com maior índice
de precipitação, sendo 1969 o ano com a menor média afluente (5,30 m³/s) (Figura 2.7). Já o
mês com maior vazão média afluente foi fevereiro (21,75 m³/s) (Figura 2.8), enquanto que a
menor média afluente foi agosto (6,96 m³/s), que é o mês menos chuvoso, conforme os dados
de precipitação.
A Figura 2.9 ilustra as fontes pontuais de lançamento de efluentes nos rios da bacia do
Alto Sorocaba, além de outros usos da água como a captação de água subterrânea, superficial
11
e barramentos feitos nos rios da bacia (DAEE, 2007). As fontes pontuais de efluentes,
juntamente com fontes difusas devido ao uso do solo para a prática agrícola, podem
potencializar os danos ambientais, já que a drenagem das águas da bacia do Alto Sorocaba são
direcionadas para o reservatório de Itupararanga, importante manancial da região.
Tabela 2.4. Vazões afluentes (m³/s) mensais e anuais ao reservatório de Itupararanga.
Ano Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Média
1960
27,65
31,36 20,18 13,26 12,19
8,68 7,38 6,37 5,55 7,89 10,34 21,67 14,38
1961
21,57
13,19 15,99 10,07 9,98 6,89 4,76 3,83 3,06 5,13 9,47 11,14 9,59
1962
8,30 15,20 34,21 11,44 7,54 7,07 6,34 6,28 5,53 14,22 11,21 14,66 11,83
1963
34,37
23,13 16,41 8,81 5,67 6,84 5,43 4,33 3,46 5,65 7,81 3,43 10,44
1964
1,82 14,04 4,49 4,01 5,79 3,97 5,12 4,19 4,88 7,31 5,77 21,35 6,90
1965
24,97
27,16 21,67 11,73 17,21
9,77 11,21
6,97 6,18 15,37 14,32 32,25 16,57
1966
18,43
17,22 15,89 10,97 9,50 5,86 5,29 5,42 7,38 10,41 10,62 11,62 10,72
1967
12,56
20,97 14,33 4,91 4,70 14,09 7,20 4,29 7,26 5,84 14,39 10,91 10,12
1968
23,69
11,48 9,03 7,84 7,35 5,32 3,82 4,47 3,27 5,47 2,65 6,40 7,57
1969
4,26 5,66 6,29 3,21 1,69 2,69 1,42 1,01 0,81 10,66 18,16 7,71 5,30
1970
15,81
39,16 26,47 11,72 8,94 6,94 5,34 4,77 7,54 5,99 4,61 8,32 12,13
1971
7,55 5,53 8,09 5,67 5,44 9,39 6,98 4,18 3,72 12,21 4,30 6,54 6,63
1972
19,30
18,70 10,67 7,38 6,83 4,41 8,38 7,23 8,75 25,49 13,81 8,98 11,66
1973
17,37
19,44 12,00 17,31 9,33 8,21 9,52 7,03 9,56 10,18 13,44 31,26 13,72
1974
39,89
20,13 38,87 19,41 10,61
15,61 8,49 5,93 5,55 7,90 5,10 21,68 16,60
1975
14,51
19,21 16,99 7,40 6,52 5,23 6,65 4,90 4,38 8,58 10,43 15,83 10,05
1976
13,90
32,84 20,65 21,59 23,34
27,07 28,48
24,39
30,81
26,75 16,17 24,74 24,23
1977
34,36
24,29 15,66 19,42 10,82
10,27 7,70 6,55 8,95 7,89 9,57 25,77 15,10
1978
14,93
9,86 10,19 4,74 11,59
11,53 11,26
5,39 7,22 4,98 26,70 23,79 11,85
1979
19,47
18,30 11,37 9,61 12,23
8,68 9,00 10,91
17,48
15,51 11,52 15,97 13,34
1980
20,40
17,46 10,83 12,73 6,26 7,00 6,53 6,32 6,19 4,61 4,21 12,72 9,60
1981
26,49
8,18 7,08 6,16 4,35 5,40 4,60 3,22 2,20 5,40 14,56 16,32 8,66
1982
21,10
32,94 18,27 11,04 8,38 20,52 15,76
10,64
6,87 14,78 18,84 32,56 17,64
1983
39,14
48,94 38,49 32,56 31,55
63,43 26,52
18,45
31,36
38,06 26,95 30,22 35,47
1984
30,96
19,13 11,67 13,53 14,56
7,63 6,26 10,43
12,87
7,38 7,60 9,48 12,63
1985
8,60 9,02 19,08 6,87 7,19 5,24 4,01 2,97 5,51 2,76 3,60 2,90 6,48
1986
6,03 12,65 18,41 8,22 10,27
4,55 3,49 9,04 4,45 3,79 5,12 19,41 8,79
1987
25,16
30,47 12,82 8,59 21,02
35,36 14,04
9,40 9,58 10,82 7,42 13,38 16,51
1988
11,78
18,73 21,47 15,16 23,05
24,15 11,61
7,91 7,08 11,08 10,19 16,30 14,87
1989
36,07
24,48 17,22 11,86 11,41
9,23 17,85
19,48
12,99
9,98 9,72 9,33 15,80
1990
31,19
14,20 16,06 10,56 8,66 7,66 12,88
9,53 9,71 9,96 10,76 8,62 12,48
1991
14,55
39,76 38,69 28,39 19,51
15,64 12,13
10,16
8,32 27,27 10,53 21,99 20,58
1992
11,36
11,91 22,99 16,38 13,63
7,96 7,88 5,43 10,59
11,49 15,29 19,32 12,85
1993
23,42
26,85 13,00 10,65 8,66 13,28 6,10 7,42 16,37
16,60 7,93 7,23 13,12
1994
15,02
20,71 12,31 10,38 8,55 7,23 6,59 3,84 2,95 3,91 6,53 18,65 9,72
1995
22,37
44,89 22,70 24,41 15,99
10,45 11,12
6,10 5,54 16,18 10,93 10,24 16,74
1996
25,28
16,87 24,31 8,38 6,64 6,57 5,59 4,82 10,81
10,78 6,52 14,07 11,72
1997
27,12
22,45 11,03 6,67 5,73 11,89 8,48 5,04 10,65
12,76 16,78 23,42 13,50
1998
16,92
23,38 31,03 15,77 15,50
10,62 8,14 10,08
9,19 21,48 8,96 17,43 15,71
1999
34,03
38,69 26,02 12,03 9,09 10,56 10,75
4,35 7,10 5,47 4,42 3,86 13,86
2000
14,06
28,03 12,99 5,92 3,85 3,54 4,77 5,49 12,93
5,40 5,63 10,26 9,41
2001
12,01
19,86 9,35 5,09 7,07 5,94 5,93 4,54 4,54 15,31 8,86 19,02 9,79
2002
22,32
20,72 17,37 7,43 8,81 3,98 4,83 3,70 3,36 2,77 8,28 5,63 9,10
2003
17,13
18,73 11,94 8,95 4,63 4,28 2,47 2,55 2,63 3,08 3,66 6,84 7,24
2004
17,12
22,79 16,86 8,91 7,41 9,04 8,75 3,74 1,91 4,87 9,59 17,51 10,71
Média
20,10
21,75 17,59 11,49 10,42
10,88 8,60 6,96 8,16 10,88 10,29 15,35 12,70
12
Figura 2.6. Curva de Permanência das vazões afluentes.
Figura 2.7. Vazões médias anuais afluentes à represa de Itupararanga.
Figura 2.8. Vazões médias mensais afluentes à represa de Itupararanga.
13
Figura 2.9. Usos da água na bacia do Alto Sorocaba. Dados de DAEE (2007).
2.3 – Geomorfologia e Pedologia
A bacia do Alto Sorocaba situa-se no trecho superior do Planalto Atlântico. O mapa da
Figura 2.10 caracteriza a bacia em sete diferentes classes geomorfológicas (IPT, 2005). As
seguintes classes (Tabela 2.5) foram descritas por VALLADARES (2006):
a) Mar de Morros: domina a forma de meia laranja, com encostas suaves e topos
convexos, circundados por morrotes com vertentes mais íngremes;
b) Morros com Serras Restritas: de topos arredondados, contém vertentes com perfis
retilíneos, por vezes abruptos, além de conter serras restritas;
c) Morros Paralelos: possuem topos arredondados e vertentes com perfis retilíneos a
convexos;
d) Planícies Aluviais: terrenos baixos, planos, junto às margens dos rios e córregos,
com declividade geralmente inferior a 5%;
e) Morros de Topos Achatados: apresentam topos achatados e extensos, vertentes com
perfis retilíneos a convexos;
f) Mesas Basálticas: morros testemunhos isolados, topos aplainados a arredondados,
vertentes com perfis retilíneos, trechos escarpados com exposições de rochas;
g) Escarpas Festonadas: apresentam topos angulosos e vertentes com perfis retilíneos.
14
NORTE
Morros com Serras Restritas
Planícies Aluviais
Escarpas Festonadas
Mesas Basálticas
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Km
Morros de Topos Achatados
LEGENDA
Escala
Morros Paralelos
Mar de Morros
Espelho D'água
47º 21' 00" W
23º 45' 37" S
46º 57' 29" W
23º 35' 02" S
Figura 2.10. Mapa Geomorfológico da bacia do Alto Sorocaba. Modificado de IPT (2005).
Tabela 2.5. Classes geomorfológicas da bacia do Alto Sorocaba (IPT, 2005).
Classe Geomorfológica Área (km
2
) Área Relativa (%)
Morros com Serras Restritas
289 31,1
Planícies Aluviais
57 6,1
Escarpas Festonadas
6 0,6
Mesas Basálticas
2 0,2
Morros de Topos Achatados
13 1,4
Morros Paralelos
151 16,3
Mar de Morros
384 41,3
TOTAL 902 97
Em relação à Pedologia, segundo o IPT (2005), na área da bacia do Alto Sorocaba há
três principais tipos de classes de solos (Figura 2.11 e Tabela 2.6). Os Argilossolos vermelho-
amarelos distróficos de textura média argilosa compreendem solos minerais não
hidromórficos, com teores de Fe
2
O
3
< 11%, apresentando distinta individualização de
horizontes. Os Latossolos vermelho-amarelos distróficos possuem textura argilosa e estrutura
em blocos, fraca ou moderada e/ou cerosidade pouca e moderada. Já os Latossolos vermelho-
amarelos distróficos pouco profundos também contêm textura argilosa e A moderado. Os
Cambissolos áplicos Tb distrófico apresentam-se com argila de atividade baixa e baixa
saturação por bases (V < 50%) na maior parte dos primeiros 100 cm do horizonte B (inclusive
BA).
15
Latossolo Vermelho Amarelo
Distrófico, textura argilosa
Latossolo Vermelho Amarelo
Distrófico, pouco profundo,
textura argilosa
Cambissolo Háplico Tb Distrófico,
bem a imperfeitamente drenados
Argissolo Vermelho Amarelo
Distrófico, textura média-
argilosa e argilosa
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Km
Espelho D'água
LEGENDA
Escala
47º 21' 00" W
23º 45' 37" S
46º 57' 29" W
23º 35' 02" S
NORTE
S1
S2
S3
Pontos de amostragem
S
Figura 2.11. Mapa Pedológico da bacia do Alto Sorocaba com os pontos de coleta de amostras
de solo (S1 a S3). Modificado de IPT (2005).
Tabela 2.6. Classes de solos, área de ocorrência e área relativa na bacia do Alto Sorocaba
(IPT, 2005).
Classe de Solo
Área
(km
2
)
Área Relativa
(%)
Argissolo vermelho-amarelo distrófico
387 41,7
Latossolo vermelho-Amarelo distrófico
308 33,1
Latossolo vermelho-amarelo distrófico pouco profundo
171 18,4
Cambissolo háplico Tb distrófico
36 3,8
TOTAL 902 97
2.4 – Geologia
A maior parte da área em estudo encontra-se na Região de Dobramentos Sudeste, no
Bloco São Roque (HENNIES et al., 1967; HASUI, 1975), a norte da zona de cisalhamento
Taxaquara e Pirapora, ambas com direção NE. A feição marcante é a compartimentação em
blocos, posicionados lado a lado em unidades de idades distintas. Considerando-se o modelo
de colisão Brasiliana/Pan-africana do tipo A, com subducção para leste (NEVES &
CORDANI, 1991) tem-se intenso sistema de cisalhamento transcorrente e uma grande
expressão de rochas plutônicas de idades cronocorrelatas, com complexa evolução
magmática, e presença de rochas granitóides com tendências químicas cálcio-alcalinas,
16
peraluminosas e metaluminosas, seguidas tardiamente pelas suítes subalcalinas a alcalinas
colocadas em condição de epizona.
Composta por diversas estruturas geológicas, com período de formação de seus
complexos rochosos datando desde o Proterozóico Médio-Superior até o Quaternário,
destacam-se na bacia do Alto Sorocaba dois principais domínios litológicos: o Domínio São
Roque e o Domínio Embu. Nos mesmos estão inseridas diversas feições geológicas
características como é o caso dos Maciços Granitóides São Francisco e São Roque,
pertencentes ao Domínio São Roque, e os Maciços Granitóides Ibiúna e Caucaia, inseridos no
Domínio Embu (IPT, 2000).
Segundo HASUI & SADOWSKI (1976) o magmatismo da região apresenta três fases
distintas: pré-tectônica, sin-tectônica e pós-tectônica. A primeira é composta por rochas
básicas, submetidas a um metamorfismo regional com predomínio de fácies xisto-verde,
atingindo em alguns corpos a fácies anfibolito. A fase sin-tectônica é constituída por
granitóides diversos, em forma de stocks e batólitos, havendo nesta época a formação dos
maciços São Roque, Caucaia, São Francisco e Ibiúna.
2.4.1 – Domínio São Roque
O Domínio São Roque, definido por HASUI et al. (1978), situa-se entre as zonas de
cisalhamento Pirapora-Taxaquara e Jundiuvira. Sua porção ocupa uma pequena região da
zona norte da bacia, de forma que a zona de cisalhamento superior, Jundiuvira, não ocorre na
bacia. O Grupo São Roque é formado pela deposição de unidades rítmicas distais rasas e
vulcânicas básicas. Assim, ele é constituído por uma seqüência metavulcano-sedimentar de
baixo a médio grau metamórfico tais como xistos, filitos, quartzitos, metaconglomerados,
cálcio-silicáticas, metabásicas e quartzitos ferríferos bandados, em fácies xisto verde a
anfibolito baixa (HASUI, 1975; JULIANI et al., 1986; GODOY et al., 1996a, 1996c). As
idades T
DM
> 2.4 Ga de parte das fontes das rochas metassedimentares e metavulcânicas do
Grupo São Roque, representam valores que caracterizam a presença de crosta continental e
manto arqueano neste domínio (GODOY, 2003).
O Complexo Granitóide São Roque apresenta uma área com 190 km
2
, forma
aproximadamente triangular de direção geral NE-SW, com contato tectônico com rochas
metassedimentares de baixo a médio grau metamórfico dos grupos São Roque/Itaberaba,
definido pelas zonas de cisalhamento de Mairinque a oeste, Araçarigüama a leste e Taxaquara
a sul, em contato com o Complexo Embu (ARRAIS, 2006). Segundo ANDRADE (1993),
estas rochas, quanto às características litoquímicas, são classificadas como cálcio alcalinas;
sua evolução pode ter ocorrido em dois grandes ciclos magmáticos, indicados por seqüências
17
contínuas de diferenciação. Ocupa aproximadamente 8 km
2
, ou 0,9 % de toda a área da bacia
(Tabela 2.7 e Figura 2.12).
O Complexo São Francisco compreende fácies granitóides representadas
principalmente por sienogranitos ao lado de quantidades menores de monzogranitos
(GODOY, 1989; GODOY & FIGUEIREDO, 1991a; HACKSPACHER et al., 1991). É
intrusivo no Grupo São Roque e apresenta forma de gota, possui uma área exposta de
aproximadamente 150 km
2
de formato ovalada e direção preferencial do eixo maior a ENE-
WSW, paralelo às Zonas de Cisalhamento de Pirapora e Taxaquara, no sudeste do Estado de
São Paulo (GODOY & FIGUEIREDO, 1991b). ARRAIS (2006) define que o corpo constitui-
se predominantemente na sua parte central de granitos de composição sienogranítica,
porfiróide, geralmente com matriz média a grossa, localmente com feições rapakivi em alguns
megacristais. Já as partes marginais do maciço, na porção central e oriental, caracterizam-se
por contatos gradacionais para fácies porfiróides róseas de granulação média a fácies
equigranulares róseas. Ocupa aproximadamente uma área de 43 km
2
dentro da bacia,
conforme a Tabela 2.7 e Figura 2.12.
2.4.2 – Domínio Embu
As unidades litológicas do Domínio Embu caracterizadas na bacia distribuem-se desde
o Proterozóico Inferior até o Cenozóico. No Domínio Embu predominam paragnaisses e
migmatitos do Complexo Embu, já que este é composto por rochas metassedimentares
migmatizadas de alto grau metamórfico, aflorantes a sul da Zona de Cisalhamento Taxaquara
(HASUI, 1973, 1975; HASUI et al., 1976; GODOY et al., 1996b). Apresentam idade de
deposição de cerca de 1,8 Ga do Proterozóico Médio-Superior (TASSINARI, 1988) e se
caracterizam pela deposição de sedimentos pelíticos e psamíticos, compostos por sillimanita -
granada gnaisses, migmatitos, xistos e quartzitos, possivelmente sobre um embasamento mais
antigo (OLIVEIRA et al., 1992, 1998).
O Maciço Granitóide Ibiúna é a feição geológica predominante, ocupando 49,6% da
área superficial da bacia ou 461 km
2
(Tabela 2.7 e Figura 2.12). Possui caráter intrusivo no
Complexo Embu e seus contatos com as rochas encaixantes são predominantemente
Tectônicos. GODOY (2003) definiu o Complexo Ibiúna como sendo constituído por nove
fácies granitóides leucocráticas, compostas predominantemente por monzogranitos e
subordinadamente por sienogranitos, com feições porfiróides, sendo secundado por rochas
inequigranulares, incluindo raras e localizadas ocorrências de enclaves de rochas quartzo-
dioríticas. As unidades litológicas caracterizadas na área distribuem-se desde o Proterozóico
18
Inferior até o Cenozóico e são representadas em grande parte por rochas granitóides que
ocorrem associadas a pacotes de metassedimentos (ARRAIS, 2006).
O Maciço Caucaia, a norte, encontra-se em contato tectônico com os metassedimentos
do Grupo Embu e com o granitóide de Ibiúna e a sul é intrusivo nos referidos
metassedimentos. O limite noroeste é determinado na sua maior extensão pela zona de
cisalhamento Caucaia que o coloca em contato com rochas metassedimentares do Complexo
Embu e granitóides do Maciço Ibiúna (GODOY et al., 1992). Através de estudo geoquímico
e tectônico na folha São Roque GODOY et al. (1996a) caracterizaram as rochas do Maciço
Caucaia como tardi-orogênicas. Os litotipos composicionais, segundo ARRAIS (2006),
correspondem a sieno e monzogranitos, sendo reconhecidos tipos texturais equigranulares a
inequigranulares, róseos e acinzentados, representados por três fácies principais,
monzogranito cinza, sieno a monzogranito róseo e sienogranito róseo.
Sedimentos recentes constituem os depósitos de fundo de vale, ocorrendo junto à rede
de drenagem dos principais corpos d’água. São constituídos principalmente por areias e
argilas, subordinadamente cascalhos e turfas (GODOY, 1989). Esta característica litológica
representa os aluviões de planícies e terraços.
Tabela 2.7. Classes geológicas e suas respectivas áreas dentro da bacia do Alto Sorocaba
(IPT, 2005).
Classe Geológica Área (km
2
) Área Relativa (%)
Aluviões de Planícies e Terraços 36 3,8
Coberturas superficiais inconsolidadas 15 1,6
Rochas de composição variada com
texturas miloníticas
5 0,5
Granitos e Granodioritos
A - São Francisco 43 4,6
B - São Roque 8 0,9
C - Caucaia 72 7,8
D - Ibiúna 461 49,6
Grupo São Roque - Metabasitos e
metaultrabasitos
14 1,5
Grupo São Roque - Metarritmitos e Filitos
37 4,0
Complexo Embu - Gnaisses Migmatiticos 211 22,7
TOTAL
902 97
19
D
B
A
D
D
D
C
C
D
47º 21' 00" W
23º 45' 37" S
46º 57' 29" W
23º 35' 02" S
0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 Km
Espelho D'água
LEGENDA
Escala
A - São Francisco
D - Ibiúna
C - Caucaia
Coberturas superficiais inconsolidadas
Granitos e Granodioritos
Aluviões de Planícies e Terraços
Grupo São Roque - Metarritmitos e Filitos
Complexo Embu - Gnaisses Migmatiticos
Grupo São Roque - Metabasitos
e metaultrabasitos
Rochas de composição variada
com texturas miloníticas
B - São Roque
NORTE
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13
Pontos de amostragem
R
Figura 2.12. Mapa Geológico da bacia do Alto Sorocaba com os pontos de coleta de amostras
de rocha (R1 a R13). Modificado de IPT (2005).
20
3 – MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 – Avaliação simplificada de impactos ambientais na bacia
Inicialmente procurou-se identificar os principais impactos visuais dos cursos d’água
que formam a bacia do Alto Sorocaba. Esse método foi escolhido, pois, permite fácil
compreensão dos resultados, aborda fatores biofísicos e indiretamente sociais, além de
fornecer boa orientação para o prosseguimento dos estudos.
Para facilitar a avaliação dos pontos a serem analisados, criou-se um índice de análise
ambiental simplificado (Quadro 3.1). Considerando a subjetividade de alguns indicadores,
houve uma aferição prévia dos mesmos antes de iniciar a sua aplicação em campo. O índice
auxiliou na identificação dos impactos na cobertura vegetal, fauna e no entorno do recurso
hídrico (riscos à saúde, impactos sonoros, lixo e saneamento) que, de uma forma ou de outra
afetam o ambiente natural. Após o preenchimento da planilha contendo os pesos apresentados
no Quadro 3.1, somaram-se os pontos de cada questão, mínimo zero e máximo vinte e um, ou
seja, quanto maior a pontuação, menor o nível de impacto na área estudada. Assim, valores de
17 a 21 pontos indicam mínima ou pouca presença de impacto, de 11 a 16 indicam moderada
presença de impacto, de 5 a 10 pontos sugerem impacto alto ou preocupante e menor ou igual
a 4 indicam presença muito alta de impacto.
Os pontos analisados a partir do emprego do Quadro 3.1 (análise ambiental
simplificada) foram divididos por sub-bacias, sendo: (Un) sub-bacia do Rio de Una; (Sb) sub-
bacia do Rio Sorocabuçu; (Sm) sub-bacia do Rio Sorocamirim; (Vg) sub-bacia do Ribeirão da
Vargem Grande, localizado na sub-bacia do Rio Sorocamirim; e (Af) afluentes da represa de
Itupararanga.
21
Quadro 3.1. Pesos utilizados para situações encontradas em campo visando identificar
impactos ambientais na bacia do Alto Sorocaba.
Cobertura Vegetal no
Entorno
Peso
Riscos associados ao Recurso
Hídrico
Peso
Sem vegetação
0
Ferimento fatal
0
Com vegetação rasteira
1
Ferimento traumático
1
Com vegetação arbustiva
2
Ferimento leve
2
Com vegetação arbórea
3
Sem risco associado
3
Fauna no Entorno Danos ao Recurso Hídrico
Ausência de animais nativos
0
Vandalismo
0
Pouca presença animais nativos
1
Danos no entorno ou estrutura
1
Moderada presença animais
2
Inscrições em rochas/vegetação
2
Grande presença de animais
3
Sem danos
3
Lixo no Recurso Hídrico e/ou
Entorno
Saneamento
Muito lixo
0
Fossa e/ou Esgoto
0
Pouco lixo
1
Dejetos ou urina
1
Lixo em latões
2
Entulhos (lixo)
2
Sem lixo
3
Ausente (sem lixo)
3
Impactos sonoros
Grande quantidade de som
0
Média quantidade de som
1
Pequena quantidade de som
2
Sem impactos sonoros
3
3.2 – Amostragem de solos, rochas e águas da bacia
As amostras de solo (horizonte C) foram coletadas em três pontos representativos
dentro da bacia para a quantificação do teor de urânio. A primeira amostra (S1) foi coletada
em solo derivado do Granito Ibiúna. Neste local encontra-se Latossolo Vermelho Amarelo
Distrófico, textura argilosa. A segunda amostra (S2) foi coletada em solo derivado do Granito
São Francisco, Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico, textura média- argilosa e argilosa. Já
a terceira amostra (S3) foi coletada em solo derivado da alteração de gnaisses do Complexo
Embu, onde há Argissolo Vermelho Amarelo Distrófico, textura média- argilosa e argilosa.
As amostras de rochas frescas (não alteradas), foram coletadas na bacia e selecionadas
pela sua representatividade espacial, composição mineralógica e grau de alteração, sendo
selecionados ao todo, treze pontos de amostragem. As amostras foram quantificadas quanto
ao teor de urânio, sódio, potássio, cálcio, magnésio, alumínio, silício, fósforo, titânio,
manganês e ferro. Localizada na sub bacia do Rio de Una, a amostra R1 foi coletada no
granito Pilar do Sul, já as amostras R2, R6 e R8 foram coletadas no Complexo Embu. A
22
amostra R2 está localizada na sub bacia do Rio Sorocabuçu, já as amostras R6 e R8 na sub
bacia do Rio Sorocamirim. Na sub-bacia do Rio Sorocamirim também foram coletadas as
amostras R3, R7 e R13 no granito Ibiúna. No granito Caucaia foram coletadas as amostras R4
e R5 ambas na sub bacia do Rio Sorocamirim, próximo à cidade de Caucaia do Alto. As
amostras R10 e R11 foram coletadas no Grupo São Roque próximo à represa de Itupararanga,
na bacia do Rio Sorocaba. Já a amostra R12 foi coletada no granito São Roque, também na
bacia do Rio Sorocaba.
Para as águas fluviais, oito pontos de amostragem foram estabelecidos, sendo
realizadas seis coletas de águas superficiais entre Agosto de 2006 e Janeiro de 2007
(13/08/2006, 20/09/2006, 18/10/2006, 23/11/2006, 19/12/2006 e 10/01/2007), abrangendo os
períodos seco e chuvoso. As águas foram caracterizadas quanto à temperatura (°C), pH,
condutividade (µS/cm) e oxigênio dissolvido (mg/L) por intermédio de equipamentos de
leitura direta no próprio local de amostragem. Amostras foram armazenadas em vasilhames de
polietileno para a quantificação dos teores de Na
+
, K
+
, Ca
2+
, Mg
2+
, SO
4
2-
, PO
4
3-
, NO
3
-
, HCO
3
-
,
Cl
-
, Al, Fe, Mn, Ni, Pb, Zn e sólidos (dissolvidos e suspensos). Dados de urânio dissolvido
também foram obtidos para algumas amostras.
Vinte amostras de água pluvial foram coletadas no município de Ibiúna, com início em
Março de 2006 e término em Janeiro de 2007 (25/03/06, 06/04/06, 16/04/06, 23/05/06,
26/06/06, 10/07/06, 30/07/06, 19/08/06, 17/09/06, 20/09/06, 23/09/06, 16/10/06, 19/10/06,
10/11/06, 03/12/06, 06/12/06, 20/12/06, 04/01/07, 08/01/07 e 17/01/07). Para isto, foi
utilizado um coletor do tipo “bulk”, deposição seca e úmida. As águas foram caracterizadas
quanto ao pH e condutividade (µS/cm) no próprio local de amostragem. Amostras foram
armazenadas em vasilhames de polietileno para a quantificação dos teores de Na
+
, K
+
, Ca
2+
,
Mg
2+
, SO
4
2-
, PO
4
3-
, NO
3
-
, HCO
3
-
, Cl
-
, Al, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn.
3.3 – Quantificação físico-química e química das rochas e águas da bacia
As amostras de rochas passaram por um processo de cominuição por marreta;
posteriormente, no LAGEPE (Laboratório de Preparação de Amostras Geológicas e
Pedológicas, do IGCE – Unesp – Rio Claro), passaram por um britador de mandíbula do tipo
DENVER, para diminuir a granulação e homogeneização. Na etapa seguinte, houve a
pulverização das amostras em moinho oscilante com panela de tungstênio, até reduzir à
granulação de silte fino e argila.
23
As amostras de rocha já pulverizadas foram depois encaminhadas ao Laboratório
de Geoquímica (LABOGEO) do Departamento de Petrologia e Metalogenia (DPM) do
Instituto de Geociências e Ciências Exatas (IGCE), UNESP de Rio Claro para a quantificação
dos seguintes elementos: sódio, potássio, cálcio, magnésio, alumínio, silício, fósforo, titânio,
manganês e ferro. Para tanto, utilizou-se o Espectrômetro de Fluorescência de raios-X da
marca Phillips, modelo PW 2510.
As medidas de temperatura da água, concentração do oxigênio dissolvido, potencial
hidrogeniônico (pH) e condutividade foram feitas por intermédio de equipamentos de leitura
direta no próprio local de amostragem. Para isso foram utilizados: termômetro Digital Pocket
CE da Onda Científica Ltda; oxímetro HI 9142 da Hanna Instruments (Portable Waterproof
Dissolved Oxygen Meter); medidor de pH da Hanna Instruments e condutivimêtro DIST 4 da
Hanna Instruments.
Utilizando um frasco de polietileno, previamente lavado com água destilada e
enxaguado no campo com a água coletada, as amostras foram transportadas ao Laboratório de
Química Ambiental do Departamento de Engenharia Ambiental da UNESP de Sorocaba (SP),
onde foram analisados os seguintes parâmetros químicos: alcalinidade, sulfato, fosfato,
nitrato, sódio, potássio, cálcio, magnésio, alumínio, ferro, manganês, níquel, chumbo e zinco.
Alíquotas das amostras de água foram conservadas e posteriormente levadas para o
Laboratório de Isótopos e Hidroquímica (LABIDRO) do Departamento de Petrologia e
Metalogenia (DPM) do IGCE da UNESP de Rio Claro (SP) onde foram analisados os teores
de cloreto, sólidos totais dissolvidos e sólidos totais suspensos.
A alcalinidade foi determinada por titulação com ácido sulfúrico 0,01 N para a faixa
de concentração entre 1 e 500 ± 0,2 mg/L (STANDARD METHODS, 1999). Com o auxílio
de um balão volumétrico, adicionou-se 100 ml de cada amostra em um béquer. Introduzindo
um eletrodo de pH, iniciou-se a titulação com o ácido sulfúrico (H
2
SO
4
), anotando-se o
volume utilizado, até que o pH da amostra fosse igual a 4,35. Posteriormente, obteve-se a
alcalinidade a partir da equação:
utilizadoamostraVol
xácidoNxácidogastoVol
deAlcalinida
.
1000..
= (1)
24
Sulfato (método turbidimétrico do sulfato de bário, de 0 a 70 ± 0,9 mg/L), fosfato
(método do ácido ascórbico, de 0 a 3 ± 0,01 mg/L) e nitrato (método de redução de cádmio,
de 0 a 30 ± 0,8 mg/L) foram quantificados por espectrofotometria com o equipamento DR
2000 da Hach Company (HACH, 1992). Sódio, potássio, cálcio, magnésio, alumínio, ferro,
manganês, níquel, chumbo e zinco foram quantificados por espectrometria de absorção
atômica (AAS – Varian 240-FS).
Para as determinações de cloreto, utilizou-se o método potenciométrico (0,1 a 100 ±
0,02 mg/L), empregando-se um eletrodo íon-sensível Orion modelo 94-17B e um eletrodo de
referência Orion modelo 90-02 (junção dupla) e o analisador Analion modelo IA-601. A
curva de calibração (Figura 3.1) foi construída utilizando-se padrões de três concentrações (1,
10 e 100 mg/L), sendo o valor obtido através da fórmula:
[Cl
-
] = 10
5,59 – 0,03 * Pot
(2)
Onde:
Pot = leitura do aparelho (mV)
[Cl
-
] = concentração (mg/L)
110 120 13 0 140 150 160 170
1
10
100
Log [Cl
-
](mg/L)
P o tenc ial (m V)
Figura 3.1. Curva de calibração para o eletrodo sensível a cloreto.
25
Os sólidos totais dissolvidos e sólidos totais suspensos foram analisados de acordo
com os Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater 20
a
edição
(metodologia gravimétrica). Béqueres de 50 mL e membranas Millipore de abertura 0,45 µm
foram previamente aquecidos em estufa a 105°C durante uma hora para a retirada da
umidade; posteriormente, foram colocados em dessecadores para atingir a temperatura
ambiente, sendo, por último, pesados em balança eletrônica.
Para os sólidos totais dissolvidos, adicionou-se 50 mL de cada amostra nos béqueres,
deixando-os na estufa até evaporação total a 105°C. Após isto, foram retirados e colocados
em dessecadores, ficando em descanso até atingir a temperatura ambiente e pesados em
balança eletrônica. Para os sólidos totais suspensos, as amostras de água foram filtradas num
kitassato acoplado a bomba de vácuo, onde ficaram aderidos nas membranas Millipore. Então,
elas foram aquecidas em estufa a 105°C, posteriormente colocadas no dessecador e pesadas
após atingir a temperatura ambiente. Para ambos, foi utilizado o seguinte cálculo:
AmostraVolume
PP
SSTD
)21(
)(
−
=
(3)
Onde:
P1: peso final do béquer (filtro)
P2: peso inicial do béquer (filtro)
3.4 – Quantificação de urânio nos solos, rochas e águas por espectrometria alfa
O teor de urânio foi quantificado de acordo com a realização de várias etapas descritas
por BONOTTO (1996, 2004), conforme a Figura 3.2. Todas as análises foram feitas no
Laboratório de Isótopos e Hidroquímica (LABIDRO) do Departamento de Petrologia e
Metalogenia do IGCE da UNESP de Rio Claro (SP).
Para solos (horizonte C), foram analisadas 3 amostras, para rochas foram analisadas 13
amostras e para águas superficiais foram analisadas 12 amostras (os pontos 7 e 8 foram
analisados durante todo o período de amostragem, isto é, de 13/08/2006 a 10/01/2007).
26
Figura 3.2. Diagrama do procedimento de extração de urânio (BONOTTO 1996, 2004).
27
3.4.1 – Coleta e filtragem
Uma quantidade de 0,5 a 1 g de solo e rocha pulverizada (item 3.3) foi submetida ao
processo de lixiviação com água régia (HCl – HNO
3
) por aproximadamente 8 horas. Em
seguida adicionou-se o traçador radioativo artificial
232
U –
228
Th e água destilada à solução,
sendo que a parir desse ponto o procedimento correspondeu ao mesmo utilizado para as
amostras de água.
Para as amostras de águas superficiais, primeiramente foi efetuada a coleta de um
volume de cerca de 20 L, o qual foi recolhido em vasilhame de polietileno inicialmente
enxaguado com solução 1:1 de ácido clorídrico (HCl) e água destilada, lavado com água
destilada e seco. Antes da coleta, cada vasilhame foi numerado e pesado, sendo enxaguado no
campo com a água amostrada.
Todas as amostras foram filtradas em membrana Millipore de 0,45 µm num kitassato
acoplado a bomba de vácuo, sendo definido o urânio “solúvel” como o presente na fase
líquida após passar por este filtro. As amostras filtradas foram pesadas e acidificadas até
atingir um pH ≤ 2,0, a fim de evitar a precipitação de Fe
3+
no recipiente. Em seguida,
adicionou-se cloreto férrico (FeCl
3
) e o traçador radioativo
232
U –
228
Th.
3.4.2 – Coprecipitação do urânio
À amostra acidificada, adicionou-se hidróxido de amônio de maneira a elevar o pH até
7,5. Nesse pH, o hidróxido férrico precipita de acordo com a seguinte reação:
FeCl
3
+ 3NH
4
OH → Fe(OH)
3
+ 3NH
4
Cl
O hidróxido férrico precipita e flocula rapidamente de uma solução supersaturada,
“arrastando” o urânio e outros elementos. Como as amostras de águas superficiais envolveram
a análise de um volume de cerca de 20 L, aguardou-se um período de 48 a 72 horas para o
precipitado assentar, retirando-se, então, o sobrenadante. Após recuperação do precipitado por
centrifugação, efetuou-se sua dissolução em HCl 8M, condição que propicia a formação de
cloreto de uranila.
3.4.3 – Separação do ferro
O Fe
3+
adicionado à amostra foi separado do urânio através de extração com solvente
orgânico, em quantidade igual à do volume da solução. A extração foi efetuada em funil de
28
separação, onde o solvente entra em contato com a fase inorgânica e o ferro transfere-se para
a fase orgânica após vigorosa agitação. Como solvente foi utilizado o éter etílico.
A camada ácida contendo urânio foi evaporada até secagem e dissolvida em HCl 8M,
permanecendo o urânio na forma dos íons complexos (UO
2
Cl
4
)
2-
e (UO
2
Cl
3
)
-
e o ferro
residual na forma de íons FeCl
4
-
.
3.4.4 – Resina de troca iônica
Para separar o urânio do ferro residual, tório e outros elementos, efetuou-se a
passagem da solução ácida em resina de troca iônica. A reação de troca iônica ocorre em
virtude da propriedade que leva alguns materiais sólidos (trocadores iônicos) a permutarem
íons de mesma carga presentes na fase liquida. Geralmente, os trocadores iônicos empregados
são resinas obtidas pela introdução de grupos ionizáveis numa matriz polímera. Foi utilizada
neste trabalho a resina de troca iônica Rexyn 201 da Fisher Scientific Company, fortemente
básica, de porosidade variando entre 50 a 100 mesh, e capacidade total de troca de 1,4
mEq/mL a qual está sob a forma iônica OH
-
.
As colunas utilizadas possuem um diâmetro ao redor de 12 mm e para um volume de
20 mL de resina, empregou-se uma velocidade de escoamento da solução da ordem de 0,1
cm/minuto ou 20 gotas por minuto. Quando se passa a solução através desta coluna contendo
a resina previamente acidificada com HCl 8M, a seguinte reação de troca iônica ocorre com
os íons complexos de cloreto de uranila:
2 R
+
- OH
-
+ (UO
2
Cl
4
)
2-
→ R
2
UO
2
Cl
4
+ 2 OH
-
R
+
- OH
-
+ (UO
2
Cl
3
)
-
→ R UO
2
Cl
3
+ OH
-
A resina acidificada com HCl 8M retém também o Fe
3+
que está na forma de íons
complexos FeCl
4
-
, mas deixa passar os elementos alcalino-terrosos e o tório. O Fe
3+
pode ser
eluído com HNO
3
7M, o qual permite que o urânio permaneça retido na resina.
Os íons de cloreto de uranila não são estáveis em soluções muito diluídas de HCl, e
podem ser eluídos da coluna com HCl 0,1M, solução que é evaporada até secagem.
3.4.5 – Eletrodeposição do urânio
O sistema utilizado para a eletrodeposição neste trabalho foi desenvolvido
inicialmente no laboratório de Geoquímica Isotópica da Universidade de Bath na Inglaterra, o
qual foi adaptado por BONOTTO (1996). A célula de eletrodeposição consiste de um cilindro
29
de teflon PTFE, com uma flange, o qual é mantido preso a um disco de aço inoxidável
(cátodo) por três parafusos e um anel de latão. Quando os parafusos são apertados, não há
saída de líquido entre o cilindro de teflon e o disco. O ânodo consiste de um fio de platina de
1 mm de diâmetro, disposto no formato de um núcleo quase helicoidal com um diâmetro de
15 mm (área superficial de 565 mm
2
). O cátodo é um disco de aço inoxidável de 22,6 mm de
diâmetro e 0,27 mm de espessura.
Para a eletrodeposição, utilizou-se 10 mL de eletrólito (NH
4
)
2
SO
4
2M. Depois de
transferir a solução para a célula de eletrodeposição, ajustou-se o pH para 2,4 através de
H
2
SO
4
ou NH
4
OH e a distância ânodo-cátodo para aproximadamente 1 cm. Conduziu-se a
eletrólise numa corrente constante de 300 mA, aplicada por uma fonte DC. Nessa
circunstância, a tensão na célula de eletrodeposição é de cerca de 5 V, sendo o tempo de
eletrodeposição correspondente a 3 horas. Em seguida, removeu-se o ânodo, lavou-se o disco
com água destilada e efetuou-se sua secagem. As fontes obtidas apresentaram cores variáveis
devido a formação de diferentes óxidos.
3.4.6 – Espectrometria alfa
A espectrometria alfa de cada disco de aço inoxidável contendo urânio foi realizada
empregando-se um detector semicondutor constituído por um cristal de silício do tipo N e
criando-se, na vizinhança da superfície do cristal, uma junção abrupta, a barreira de
superfície. Para tanto, utilizaram-se detectores de Si (Au) da ORTEC Modelo BA-026-450-
300 e ORTEC BA-025-200-100, cada um inserido em uma câmara de formato cilíndrico com
duas saídas distanciadas de 90°, conectadas a um vacuômetro e bomba de vácuo. A tampa de
cada câmara possui abertura com rosca onde se encontra instalado um conector BNC-
Microdot e ainda um porta amostra destinado aos discos com o material radioativo. A saída
BNC do detector é ligada diretamente a um pré-amplificador para a detecção dos pulsos
negativos provenientes dos pares elétrons-lacunas criados pelas partículas alfa que atingem a
junção PN do diodo. O detector é polarizado por uma fonte de corrente continua com controle
de tensão ajustável continuamente desde 0 até 100 V. Os pulsos provenientes do pré-
amplificador já no formato apropriado são conduzidos até o amplificador, onde são
amplificados até um nível requerido pelo próximo estágio, no caso uma interface, necessária
ao acoplamento de um microcomputador DX-486, o qual emprega o programa MAESTRO
para Windows MODEL A65-B32 Versão 5.0 da EG&G ORTEC, software que simula um
analisador multicanal. A Figura 3.3 ilustra o sistema de espectrometria alfa utilizado neste
trabalho.
30
Figura 3.3. Sistema espectrométrico alfa instalado no LABIDRO (DUARTE, 2002). (A) =
Bomba de vácuo; (B
1,
B
2
, B
3
e B
4
) = Detectores de barreira de superfície ORTEC; (C
1
, C
2
, C
3
e C
4
) = Câmaras de vácuo; (D
1
, D
2
, D
3
e D
4
) = Pré-amplificadores ORTEC, modelo 142; (E
1
,
E
2
, E
3
e E
4
) = Fontes de polarização dos detectores; (F
1
, F
2
, F
3
e F
4
) = Amplificadores
ORTEC, modelo 575A; (G) = Espectro Master ORTEC, modelo 919; (H) =
Microcomputador; (I) = Impressora; (J, K, L, M e N) = Cabos.
3.4.7 – Cálculo do teor de urânio e razão de atividade
234
U/
238
U
O principio de diluição isotópica, foi utilizado na determinação da concentração de
urânio nas rochas e solos. De acordo com esse princípio, ao se misturar um número conhecido
de átomos Ao
232S
de
232
U com um número desconhecido A
238
de átomos de
238
U, após
completa homogeneização dos isótopos, a razão entre as contagens “liquídas” N
238
e N
232
obtidas, respectivamente, nos picos do
238
U e
232
U presentes no espectrograma obedecerá à
relação:
232
238
232S
238
Ao
A
N
N
= (4)
Como cada micrograma de
238
U tem atividade de 0,74 dpm (desintegrações por
minuto), obtém-se a concentração de urânio (C`
238
) a partir da massa m
238
(em microgramas)
de
238
U:
1µg
238
U
________________
0,74 dpm (5)
m
238
________________
A
238
31
Pode-se expressar C`
238
em partes por milhão (ppm), a partir da massa m de amostra
(em gramas) utilizada no processo de extração de urânio, isto é:
m
238
________________
m (6)
C`
238
________________
1g
Portanto,
m
A
m
m
C
74,0
`
238238
238
==
(7)
E de acordo com o princípio de diluição isotópica,
S
S
N
N
x
m
Ao
C
232
238232
238
74,0
` =
(8)
Como se conhece Ao
232S
(3,39 ± 0,15 dpm) obtém-se:
S
N
N
x
m
C
232
238
238
581,4
` =
(9)
Determinou-se também a concentração de urânio nas águas superficiais de maneira
similar ao efetuado para as rochas e solos.
A concentração de urânio nas águas, C
238
, pode ser obtida pela relação:
1µg
238
U
________________
0,74 dpm (10)
C
238
x V
________________
A
238
Onde:
V = volume de água utilizado no processo de extração de urânio
Analogamente a equação (9), é possível expressar C
238
(em µg/L) pela relação:
S
N
N
x
V
C
232
238
238
581,4
= (11)
32
Para a obtenção da razão de atividade RA
234
U/
238
U nas rochas, solos e águas,
empregaram-se as contagens líquidas nos picos de
234
U e
238
U, respectivamente, N
234
e N
238
,
calculando-se, então a relação N
234
/N
238
diretamente a partir do espectrograma obtido.
Em virtude da baixa taxa de contagem verificada em alguns picos, foi necessário
decidir realmente ocorreu sua detecção na observação experimental efetuada. O nível crítico
(Lc) estabelecido por CURRIE (1968, apud BONOTTO, 1996) permite decidir
estatisticamente se um pico foi ou não detectado. Neste trabalho, o nível crítico Lc para a
aceitação de uma medida para
238
U,
234
U e
232
U correspondeu a 0,00082, 0,00154 e 0,00225
cpm (contagens por minuto), respectivamente.
3.5 – Quantificação de urânio nas rochas por espectrometria gama
A espectrometria gama também foi empregada para determinar a concentração de
urânio (eU) nas amostras de rochas. Isto após um período de armazenagem de 30 dias para se
atingir o equilíbrio radioativo na série do urânio. As amostras pulverizadas (item 3.3) foram
pesadas, acondicionadas em caixas de alumínio (62 mm de diâmetro e 23 mm de altura) e
seladas para evitar escape de gás radônio (BONOTTO, 1996).
A Figura 3.4 ilustra o sistema instalado no LABIDRO e utilizado neste trabalho. Este
sistema é formado por uma blindagem de chumbo onde estão colocados o pré-amplificador e
o cristal de NaI(Tl), sendo que este está conectado a uma fonte de alta tensão. É nesta
blindagem de chumbo que é inserida a amostra acondicionada no recipiente de alumínio. Do
pré-amplificador parte um cabo que conduz o sinal ao amplificador e deste para a etapa de seu
processamento que é efetuado através do software Maestro II da EG & G - ORTEC, instalado
em microcomputador.
Figura 3.4. Sistema espectrométrico gama instalado no LABIDRO (DUARTE, 2002). (A) =
Cristal de NaI(TI) 2”x 2”; (B) = Blindagem de chumbo; (C) = Fotomultiplicadora; (D) = Pré-
amplificador; (E) = Fonte de alta tensão 1000V; (F) = Amplificador ORTEC, modelo 485;
(G) = Placa ACE 2k ORTEC, modelo 916a; (H) = Microcomputador; (I) = impressora; (J, K
e L) = Cabos.
33
A obtenção de eU foi efetuada de acordo com o procedimento descrito por DUARTE
(2002), sendo os resultados expressos em µg/g (ppm). Leituras periódicas de padrão de KCl
foram realizadas com o propósito de monitorar eventual deriva no fotopico do
214
Bi utilizado
para a geração dos dados de concentração de urânio.
34
4 – ANÁLISES GEOQUÍMICAS DAS ROCHAS E SOLOS DA BACIA
As análises geoquímicas relativas aos principais óxidos presentes nas rochas estudadas
estão apresentadas na Tabela 4.1.
Tabela 4.1. Análises geoquímicas dos principais óxidos (%) nas rochas da bacia.
Amostra SiO
2
TiO
2
Al
2
O
3
Fe
2
O
3
MnO MgO
CaO Na
2
O
K
2
O
P
2
O
5
*L.O.I.
R1 granito Ibiúna
66,57
0,61 15,15 3,63 0,06 1,68 2,65 3,71 5,27 0,25 0,43
R2 gnaisse do
Complexo Embu
52,54
1,20 25,10 9,48 0,01 0,34 0,03 0,38 5,30 0,05 5,61
R3 granito Ibiúna
61,65
0,89 15,63 6,44 0,10 2,56 4,07 3,37 4,48 0,39 0,42
R4 granito Caucaia
74,75
0,13 13,49 1,53 0,05 0,13 0,93 3,56 4,95 0,04 0,47
R5 granito Caucaia
71,39
0,35 14,44 2,85 0,05 0,46 1,61 3,01 5,41 0,09 0,35
R6 gnaisse do
Complexo Embu
63,21
1,00 16,77 8,98 0,65 0,91 0,04 0,09 2,20 0,06 6,09
R7 granito Ibiúna
65,60
0,73 14,96 4,97 0,08 1,87 3,20 3,42 4,75 0,29 0,13
R8 gnaisse do
Complexo Embu
58,17
1,30 19,25 9,62 0,07 2,01 0,05 0,06 1,95 0,07 7,45
R9 granito São
Francisco
74,54
0,19 12,40 2,18 0,06 0,15 0,88 3,44 5,35 0,05 0,77
R10 metabasito
Grupo São Roque
49,80
0,62 16,93 10,14 0,21 6,91 11,32 1,72 0,27 0,05 2,01
R11 metarritmito
Grupo São Roque
68,72
0,71 14,56 5,96 0,03 1,47 0,10 0,13 3,45 0,16 4,72
R12 granito São
Roque
68,73
0,94 16,69 6,66 0,26 0,44 0,08 0,11 3,65 0,15 2,30
R13 granito Ibiúna
64,19
0,85 14,97 5,22 0,08 1,86 3,80 4,18 4,06 0,33 0,45
* L.O.I. = perda ao fogo (%)
35
A amostra R1 (Figura 4.1a) consiste de um granito róseo porfiróide de composição
predominantemente monzogranítica, leucocrática e granulação média a grossa, com
microclínio, plagioclásio, quartzo e biotita. O teor de SiO
2
(66,6%) caracteriza-o como rocha
ácida (SiO
2
> 65% DANA, 1974).
Quanto às rochas do Complexo Embu, a amostra de gnaisse migmatítico R2 (Figura
4.1b) possui um teor de SiO
2
igual a 52,5%. As amostras R6 e R8 exibem um comportamento
semelhante pois, apresentam teores de SiO
2
correspondentes a 63,2% e 58,2%,
respectivamente. Quanto aos minerais, há o predomínio de biotita, muscovita e sillimanita,
porém com variação da quantidade e tamanho das micas.
Figura 4.1. Amostras do granito Ibiúna (a) e gnaisse migmatítico do Complexo Embu (b).
Ainda para o granito Ibiúna (R3, R7 e R13) há uma variação quanto ao teor de SiO
2
de
61,6% a 65,6% caracterizando, assim, como rochas de composição intermediária a ácida. As
amostras R3 e R13, são formadas por quartzo, microclínio e plagioclásio, exibindo também
fácies hornblenda biotita monzogranito porfiróide, de composição monzogranítica
inequigranular, porfiróide de coloração cinza rosada (Figura 4.2a), além de cristais tabulares e
irregulares de microclínio róseo. A amostra R7 apresenta textura porfiróide de cor cinza,
composição predominantemente monzogranítica, leucocrática, equigranular, formada por
plagioclásio, quartzo, microclínio, biotita e hornblenda (Figura 4.2b).
No granito Caucaia (R4 e R5), as amostras analisadas apresentam valores de SiO
2
igual a 74,8% e 71,4% sendo assim, ácidas. A amostra R4 é um sienogranito inequigranular
de granulação média e coloração rósea e cinza (Figura 4.2c), já a amostra R5 é um
monzogranito inequigranular com granulação média a grossa de coloração cinza (Figura
4.2d). Ambas são constituídas basicamente por quartzo, microclínio, plagioclásio e biotita,
diferenciando-se apenas pelos minerais acessórios e secundários.
a)
b)
36
Figura 4.2. Amostras do granito Ibiúna de coloração cinza rosada (a) e cinza (b), e do granito
Caucaia: sienogranito (c) e monzogranito (d).
A amostra R9 foi coletada no granito São Francisco, considerada ácida pelo teor de
SiO
2
igual a 74,5%, representada por sienogranito equigranular de textura rapakivi,
granulação média a fina e coloração rósea, composto basicamente por microclina pertítica,
plagioclásio, quartzo e biotita (Figura 4.3a).
Para as rochas do Grupo São Roque (R10 e R11), as maiores diferenças foram
encontradas quanto aos teores de SiO
2
(49,8% e 68,7%), MgO (6,9% e 1,5%), CaO (11,3% e
0,1%) e K
2
O (0,27% e 3,4%). A amostra R10 consiste de rocha metabásica de coloração cinza
e constitui basicamente de actinolita-tremolita, albita, clorita, epidoto, biotita e quartzo
(Figura 4.3b). A amostra R11 pode ser descrita como um metarritmito, o qual devido ao seu
grau de alteração, possui coloração castanho avermelhada, e é constituida basicamente de
quartzo, mica e biotita (Figura 4.3c).
Já o granito São Roque, amostra R12, com teor de SiO
2
igual a 68,7%, é considerada
ácida, possui granulação inequigranular média e megacristais de microclínio, sendo formada
por oligoclásio, quartzo biotita e hornblenda (Figura 4.3d).
a)
b)
c)
d)
37
Figura 4.3. Amostras do granito São Francisco (a), metabásica do Grupo São Roque (b),
metarritmito do Grupo São Roque (c) e granito São Roque (d).
A área de ocorrência, composição mineralógica e concentração de Na
+
, K
+
, Ca
2+
e
Mg
2+
nas rochas da bacia do Alto Sorocaba estão representados na Tabela 4.2. Os dados da
concentração média ponderada foram obtidos através da equação:
( )
AiMiAiW
n
i
Σ=
∑
=1
(12)
Onde:
W = Concentração média ponderada
Mi = Valor médio da concentração para as rochas da bacia
Ai = Área aproximada de ocorrência
Os valores médios obtidos (em g/kg) a partir da análise química dos óxidos nas rochas
da bacia indicam que os elementos químicos seguem a seguinte tendência: K > Na > Ca >
Mg.
a) b)
c)
d)
38
Tabela 4.2. Dados mineralógicos e concentração de Na
+
, K
+
, Ca
2+
e Mg
2+
(g/kg) nas amostras de rochas da bacia.
Valor medido Valor médio (M)
Descrição
Área
(%)
Mineralogia Amostra
Litotipo
Na
+
K
+
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Ca
2+
Mg
2+
Aluviões de Planícies e
Terraços
3,9 - - - - - - - - - -
Coberturas superficiais
inconsolidadas
1,6 - - - - - - - - - -
Rochas de composição
variada
0,5 - - - - - - - - - -
Granito São Francisco 4,6 plagioclásio, quartzo e biotita R9 Sienogranito 16,83 44,41
6,29 0,9 16,83 44,4 6,29 0,9
Granito São Roque 0,9
plagioclásio, microclínio,
quartzo biotita e hornblenda
R12 Granito 0,54 30,3 0,57 2,65 0,54 30,3 0,57 2,65
R4 Sienogranito 17,42
41,09
6,65 0,78
Granito Caucaia 7,8
quartzo, microclínio,
plagioclásio e biotita
R5 Monzogranito
14,73
44,91
11,51
2,77
16,08
43 9,08 1,78
R1 27,29
43,75
18,94
10,13
R3 25,24
37,19
29,09
15,44
R7 25,61
39,43
22,87
11,28
Granito Ibiúna 49,6
quartzo, microclínio,
plagioclásio, biotita e
hornblenda
R13
Granito
31,31
33,7 27,16
11,22
27,36
38,52
24,52
12,02
1,5
albita, clorita, epidoto, biotita e
quartzo
R10 Metabasito 8,42 2,24 80,9 41,67
8,42 2,24 80,9 41,67
Grupo São Roque
4 quartzo e biotita R11 Metarritmito 0,64 28,64
0,71 8,86 0,64 28,6 0,71 8,86
R2 1,86 44 0,21 2,05
R6 0,44 18,26
0,29 5,49
Complexo Embu 22,7 biotita, muscovita e sillimanita
R8
Gnaisses
migmatíticos
0,29 16,19
0,36 12,12
0,86 26,15
0,29 6,55
Espelho d'agua 2,9 - - - - - - - - - -
Concentração média
ponderada (W)
100 17,3 31,9 14,5 8,63
39
A técnica de espectrometria alfa foi empregada para a análise das amostras de rochas
na área estudada, visando determinar a concentração de urânio e razão de atividade
234
U/
238
U.
Os resultados obtidos estão representados na Tabela 4.3, os quais indicam que para a maioria
das amostras os valores estão abaixo de limite crítico de detecção (Lc) (CURRIE, 1968). No
apêndice estão ilustrados os espectrogramas alfa obtidos para as amostras R4 e R9 (Figuras 1a
e 2a). Os teores de urânio obtidos por espectrometria gama também estão representados na
Tabela 4.3. No apêndice estão ilustrados os espectros gamas obtidos para as amostras R2 e
R12 (Figuras 3a e 4a).
Tabela 4.3. Resultados das análises radiométricas nas amostras de rochas.
Espectrometria alfa
Contagens
Amostra
Massa
(g)
Tempo
(s)
N
238
N
234
N
232
Concentração
238
U
(µg/g) **
**Razão de
atividade
234
U/
238
U
R 1*
0,5 224.226,54
- - 89 - -
R 2*
0,5 171.537,20
- - 79 - -
R 3*
0,5 155.775,32
- - 50 - -
R 4
0,5 157.099,70
37 36 202 1,68 0,98
R 5*
0,5 155.767,90
- - 121 - -
R 6*
0,5 86.914,72 - - 76 - -
R 7*
0,5 224.225,34
- - 82 - -
R 8*
0,5 157.106,02
- - 34 - -
R 9
0,5 157.126,78
37 39 150 2,26 1,02
R 10*
0,5 156.153,28
- - 115 - -
R 11*
0,5 87.553,54 - - 25 - -
R 12*
0,5 156.149,20
- - 154 - -
R 13*
0,5 87.555,86 - - 122 - -
Espectrometria gama
Amostra
Massa
(g)
Tempo
(s)
Canal
A
Canal
B
Área de
leitura
(contagem)
Taxa de
contagem
liquida (cpm)
eU
(µg/g) **
R 1
63,60 96.349,24 877 969 7067 0,014943520 6,2
R 2
51,48 79.139,48 880 960 7176 0,046635880 20,8
R 3
53,26 88.560,78 868 944 5604 0,015489673 6,5
R 5
58,79 82.692,56 874 956 9318 0,073750460 27,9
R 6
55,18 88.138,92 871 953 6987 0,061556703 12,6
R 7
59,81 84.573,10 902 969 4776 0,028951010 6,5
R 8
38,44 84.822,10 865 943 7144 0,015561727 22,7
R 10
51,76 97.632,12 874 947 4763 0,050588620 0,7
R 11
53,95 89.017,56 896 960 5476 0,063283089 10,2
R 12
65,92 86.408,06 902 963 5383 0,001834871 9,5
R 13
52,12 83.249,38 886 941 3623 0,023884590 3,7
* Abaixo do limite de detecção (Lc).
238
U = 0,00082 cpm;
234
U = 0,00154 cpm.
** Incerteza analítica de ± 10% correspondente ao desvio padrão de 1σ.
40
Quanto às amostras de solo para a quantificação do teor de urânio, foram estudados
três pontos na bacia S1 (a), S2 (b) e S3 (c) (Figura 4.4).
Figura 4.4. Solos S1(a), S2(b) e S3(c) onde foram coletadas amostras para análise de urânio.
A amostra de solo S1 (Figura 4.4a) apresenta um horizonte Ap, com matéria orgânica
e grãos angulares pequenos de quartzo e feldspato muito alterado. No horizonte B logo
abaixo, foram observados apenas argilo minerais, já no horizonte BCr onde foi quantificado o
teor de urânio, observa-se a presença de feldspatos alterados, quartzo e argilas. Por fim, no
horizonte Cr
1
foi observada grande quantidade de minerais alterados, sendo quartzo e
feldspatos os mais freqüentes, e, logo abaixo deste, está o horizonte Rr (granito São
Francisco).
A amostra S2 (Figura 4.4b) apresenta um horizonte Ap, com matéria orgânica e
pequenos grãos de quartzo. O horizonte Bt apresenta cutans de argila, logo abaixo deste, o
horizonte 2Bti apresenta pequenos grãos angulares de quartzo que sobraram da alteração do
granito Ibiúna. No horizonte BCr, com a presença de rocha alterada, foi o local de coleta da
amostra para determinação do teor de urânio.
A terceira amostra S3 (Figura 4.4c), apresenta um horizonte A
1
orgânico, com mata
logo acima. O horizonte Bi, logo abaixo, é caracterizado pela presença de pequenos grãos
angulares de quartzo e mica, que ainda sobraram da alteração da rocha matriz, porém não
apresenta cutans de argila. O horizonte BCr, onde foi coletada amostra para análise de urânio,
apresenta rochas intactas e alteradas; logo abaixo deste está o horizonte Rr (gnaisse
migmatítico).
a) b)
c)
41
A Tabela 4.4 apresenta os resultados obtidos por espectrometria alfa para o teor de
urânio e razão de atividade
234
U/
238
U, os quais indicam que para as amostras S1 e S3 os
valores estão abaixo do limite crítico de detecção (Lc) (CURRIE, 1968). No apêndice está
ilustrado o espectrograma alfa obtido para a amostra de solo S2 (Figura 5a). Os dados indicam
que ocorre uma lixiviação preferencial do
234
U em relação ao
238
U (razão de atividade
234
U/
238
U < 1).
Tabela 4.4. Teor de urânio (µg/g) e RA
234
U/
238
U nos solos da bacia.
Contagens
Amostra
Massa
(g)
Tempo
(s)
N
238
N
234
N
232
Concentração
238
U
(µg/g)**
Razão
atividade
234
U/
238
U**
Solo S1*
1 327.616,28
- - 186 - -
Solo S2
1 327.612,34
281 218 627 2,05 0,78
Solo S3*
1 171.499,98
- - 975 - -
* Abaixo do limite de detecção (Lc).
238
U = 0,00082 cpm;
234
U = 0,00154 cpm.
** Incerteza analítica de ± 10% correspondente ao desvio padrão de 1σ.
42
5 – QUÍMICA DAS ÁGUAS PLUVIAIS NA BACIA
A distribuição das chuvas no Estado de São Paulo está associada ao domínio das
massas tropicais continental, marítima e polar, com correntes de sul e leste, à disposição do
relevo e à proximidade ou não com o mar (IPT, 2005). Devido a essas características,
conforme IPT (2005), cerca de 70 a 80% das chuvas no Estado de São Paulo são originadas
dos sistemas extratropicais, por intermédio da Frente Polar Atlântica. A bacia do Alto
Sorocaba está localizada na porção Sudeste do Estado de São Paulo, entre a Serra do Mar, ao
sul, e o Planalto de Jundiaí, ao norte, ficando a sudoeste da Grande São Paulo. Essa
complexidade topográfica associada com o Oceano Atlântico situado à leste (cerca de 100
km) faz com que o clima da bacia seja fortemente influenciado pela atuação de sistemas
atmosféricos de grande escala. No entanto, as amostras das águas de chuva podem apresentar
influências da presença de sais marinhos na atmosfera, devido à relativa proximidade com o
mar.
Na Tabela 5.1 constam os valores de condutividade, pH e os teores de Ca
2+
, Mg
2+
,
Na
+
, K
+
, HCO
3
-
, Cl
-
, PO
4
3-
, SO
4
2-
, NO
3
-
, Al, Fe, Mn, Ni, Pb e Zn para as amostras analisadas.
Os valores de condutividade apresentaram-se baixos por todo o período estudado, diferente do
pH, que é maior no período chuvoso do que no período seco. Já as concentrações de Ca
2+
e
SO
4
2-
são geralmente maiores em relação à dos demais cátions e ânions, indicando que o pH
pode estar sendo controlado por esses dois íons. No período seco há tendência de ocorrer
concentração mais elevada de SO
4
2-
em relação a Ca
2+
(diminuindo o pH), ocorrendo oposto
na época de chuva. Provavelmente isto é devido à deposição de poeira de solos derivados de
silicatos e de uma grande mineração de calcário dolomítico (CaMg(CO
3
)
2
).
43
Tabela 5.1. Resultados das análises das amostras de águas de chuva da bacia (valores em mg/L exceto condutividade e pH).
Cond.
(µS/cm)
pH
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
HCO
3
-
Cl
-
PO
4
3-
SO
4
2-
NO
3
-
Al Fe Mn Ni Pb Zn
25/03/2006
10 6,0
8,26 0,17 2,23
5,05
1 0,15
0,20 0 0,44 0,101
0,025
0,003
0,049
0,128
0,027
06/04/2006
10 6,4
4,87 0,10 0,69
0,06
1 0,48
0,19 0 0,44 0,101
0,041
0,003
0,043
0,112
0,012
16/04/2006
10 6,7
4,71 0,16 0,73
3,39
1 0,55
0,05 0 0,88 0,108
0,043
0,003
0,038
0,088
0,036
23/05/2006
10 5,8
0,95 0,18 0,57
0,29
2 0,42
0,11 10 1,32 0,105
0,001
0,003
0,022
0,096
0,007
26/06/2006
10 5,3
1,26 0,24 1,46
0,36
11 1,20
0,21 10 2,20 0,107
0,001
0,003
0,013
0,054
0,005
09/07/2006
10 6,2
0,28 0,05 1,13
0,13
12 1,15
0,32 15 1,76 0,112
0,001
0,007
0,017
0,095
0,005
30/07/2006
10 6,3
0,32 0,07 1,32
0,14
12 1,11
0,18 11 2,20 0,123
0,001
0,011
0,003
0,092
0,005
19/08/2006
10 6,4
0,79 0,07 0,88
0,04
6 1,25
0,28 35 1,76 0,380
0,001
0,003
0,013
0,020
0,001
17/09/2006
10 5,5
1,06 0,15 0,55
0,04
3 1,01
0,27 3 3,08 0,452
0,001
0,021
0,013
0,003
0,001
20/09/2006
10 6,3
2,61 0,71 1,00
0,04
6 0,75
0,13 18 3,40 0,456
0,001
0,014
0,062
0,003
0,001
23/09/2006
20 6,6
0,91 0,02 0,40
0,04
3 0,56
0,10 8 3,96 0,450
0,001
0,009
0,036
0,011
0,015
16/10/2006
10 6,1
0,91 0,14 0,36
0,04
6 0,87
0,04 10 1,52 0,450
0,001
0,002
0,002
0,003
0,001
19/10/2006
10 6 2,99 0,11 1,11
0,43
4 0,86
0,29 1 1,52 0,762
0,001
0,001
0,002
0,003
0,001
10/11/2006
10 6,9
3,01 0,06 1,52
0,49
4 0,79
0,22 2 1,96 0,608
0,001
0,001
0,002
0,003
0,004
03/12/2006
10 6,3
3,21 0,10 1,42
0,99
4 0,8 0,15 2 1,81 0,632
0,001
0,001
0,095
0,089
0,005
06/12/2006
10 6,2
3,64 0,12 1,36
0,56
3 0,74
0,16 1 1,68 0,598
0,001
0,001
0,062
0,096
0,010
20/12/2006
10 6,2
2,89 0,16 1,55
0,48
2 0,56
0,18 3 1,34 0,476
0,001
0,001
0,034
0,082
0,011
04/01/2007
10 6,5
4,01 0,15 1,3 0,36
2 0,48
0,11 2 0,88 0,700
0,003
0,003
0,162
0,102
0,015
08/01/2007
10 6,4
4,26 0,19 1,25
0,09
3 0,36
0,09 4 0,88 0,658
0,002
0,005
0,136
0,115
0,009
17/01/2007
10 6,6
3,87 0,21 1,85
0,15
2 0,59
0,10 2 0,44 0,564
0,005
0,001
0,080
0,093
0,008
44
As entradas naturais de Na
+
, K
+
e Mg
2+
podem ser devido à poeira de solos e aerossóis
marinhos, sendo que entradas antropogênicas de Mg
2+
devem existir devido aos aerossóis
lançados para a atmosfera pela mineração de calcário. Outras fontes antrópicas de Mg
2+
(e
principalmente K
+
) podem estar associadas à poeira de solos agrícolas onde há aplicação de
fertilizantes fosfatados e queima da biomassa, conforme constatado no período de seca por
CONCEIÇÃO & BONOTTO (2004). Em relação aos ânions, não foram identificados
minerais nas rochas da bacia estudadas com Cl
-
, NO
3
-
PO
4
3-
e SO
4
2-
como um constituinte
essencial e, conseqüentemente, pouca entrada natural desses ânions é esperada na composição
das águas pluviais.
O ânion SO
4
2-
é o mais abundante nas águas pluviais, porém, as maiores concentrações
foram geralmente obtidas na época seca, provavelmente devido a queimadas e carvoarias que
ocorrem na região. A presença dos demais ânions pode estar relacionada com entradas
antropogênicas como tráfego de veículos e queima de combustíveis fósseis (NO
3
-
e Cl
-
),
volatilização de N derivada de fertilizantes fosfatados (NO
3
-
) e poeiras de solos agrícolas onde
há aplicação de fertilizantes fosfatados (PO
4
3-
).
Para o alumínio, as concentrações mais altas foram obtidas principalmente na época de
chuva, igualmente ao observado para o níquel. As concentrações dos elementos Fe, Zn e Mn
foram relativamente baixas, o que pode ser considerado normal para as águas pluviais, porém,
algumas vezes ocorre aumento de Fe e Zn na época de chuva, diferente do observado para o
Mn.
Para uma melhor visualização dos resultados das análises químicas das águas pluviais,
utilizou-se o diagrama de PIPER (1944). A Figura 5.1 mostra que as águas pluviais, quanto
aos cátions dissolvidos, são classificadas na sua maioria como cálcicas, sendo apenas as
amostras dos meses secos (28/5/2006, 26/6/2006, 10/7/2006, 30/7/2006 e 20/8/2006), mistas e
sódico-potássicas. Quanto aos ânions dissolvidos, as águas são classificadas como mistas e
sulfatadas (devido o significativo aumento na época de seca), ocorrendo também uma amostra
bicarbonatada e duas cloronitratadas, também na época de seca.
No Apêndice (Tabela 1a) consta matriz de correlação envolvendo todos os parâmetros
analisados para as amostras de águas pluviais. Alguns valores significativos foram
encontrados, porém, os dados disponíveis não permitem realizar uma adequada interpretação.
45
100%
100%
0%
100% 0%
100%
0%
0%
100%
C
a
Cl + NO
3
M
g
S
O
4
N
a
+
K
C
O
+
H
C
O
3
3
0%
0%
Figura 5.1. Classificação das águas pluviais da bacia do Alto Sorocaba de acordo com o
diagrama de PIPER (1944).
5.1 – Concentração média ponderada nas águas pluviais da bacia
A Tabela 5.2 apresenta a concentração média ponderada calculada segundo a equação
13, que leva em conta o volume de cada evento de precipitação, a concentração dos elementos
e o volume total de chuva no local. Como algumas tempestades podem influenciar a
composição química das águas de chuva (MOREIRA-NORDEMANN et al. 1997), a
concentração média ponderada foi utilizada neste trabalho para os cálculos envolvendo o
período chuvoso (entre outubro e março) e o seco (entre abril a setembro).
∑
∑
=
=
=
n
i
n
i
Vi
ViCi
VMP
1
1
.
(13)
Onde:
VMP = Concentração média ponderada
Ci = Concentração do elemento medida no evento i
Vi = Volume de precipitação (mm) medido no evento i
46
Tabela 5.2. Concentração média ponderada para as águas de chuva da bacia.
Parâmetro
VMP
1
(mg/L)
Mínimo
Máximo
Período
seco
Período
chuvoso
VMP
(µeq/L)
Período
seco
Período
chuvoso
Cond
10,309 10,000 20,000 11,751 10,00 ----
---- ----
pH
6,318 5,300 6,900 6,120 6,360 ----
---- ----
Ca
2+
3,339 0,280 8,260 1,061 3,828 166,950 88,800 185,250
Mg
2+
0,159 0,020 0,710 0,198 0,151 13,129 14,451 11,643
Na
+
1,372 0,360 2,230 0,898 1,437 59,652 37,956 60,652
K
+
0,685 0,040 5,050 0,113 0,808 17,519 11,586 22,097
Al
0,517 0,101 0,762 0,296 0,565 ---- ---- ----
Fe
0,004 0,001 0,043 0,001 0,004 ---- ---- ----
Mn
0,004 0,001 0,021 0,011 0,002 ---- ---- ----
Ni
0,071 0,002 0,162 0,025 0,081 ---- ---- ----
Pb
0,079 0,003 0,128 0,045 0,087 ---- ---- ----
Zn
0,009 0,001 0,036 0,005 0,010 ---- ---- ----
HCO
3
-
3,525 1,000 12,000 7,164 2,744 57,787 93,443 50,820
Cl
-
0,631 0,150 1,250 0,916 0,570 17,799 23,921 17,489
PO
4
3-
0,152 0,040 0,320 0,198 0,142 4,795 5,750 4,812
SO
4
2-
3,957 0,000 35,000 11,245 2,391 82,437 229,167 56,250
NO
3
-
1,416 0,440 3,960 2,752 1,129 22,839 33,871 20,113
Σ
ΣΣ
Σ
de cátions
---- ---- ---- ---- ---- 257,250 152,793 276,642
Σ
ΣΣ
Σ
de ânions
---- ---- ---- ---- ---- 188,657 386,152 149,484
1
Concentração média ponderada; todos os valores estão em mg/L, exceto pH e condutividade
(µS/cm).
Os valores de pH apresentam-se um pouco maiores que o valor teórico proposto por
BERNER & BERNER (1996) de 5,7, pois, a média ponderada corresponde a 6,3. Na bacia do
Rio Piracicaba LARA et al. (2001) analisaram a composição iônica das águas de chuva e
encontraram um pH de 4,4 – 4,5, bastante inferior ao determinado neste trabalho.
Estudos realizados por MELLO (2001) no Rio de Janeiro indicaram que os íons mais
abundantes nas águas de chuva foram o Na
+
e Cl
-
, provenientes de aerossóis marinhos. As
altas razões iônicas encontradas neste trabalho (Ca
2+
/Na
+
= 2,81; K
+
/Na
+
= 0,29; SO
4
2-
/Na
+
=
1,38; HCO
3
-
/Na
+
= 0,97; e NO
3
-
/Na
+
= 0,38) em relação às águas de chuva coletadas próximas
do oceano (0,0439, 0,0218, 0,121, 0,0049 e 0,0062, respectivamente, segundo WILSON,
1975) sugerem uma baixa influência marinha. Estas razões também são maiores que as
apresentadas por MOREIRA-NORDEMANN et al. (1991) para a composição química
marinha de águas de chuva do litoral paulista.
A Tabela 5.2 mostra que a soma dos valores médios ponderados de cátions nas águas
de chuva é maior que a soma de ânions, sendo essa relação já observada em outras áreas
(GALLOWAY et al., 1982; MOREIRA-NORDEMANN et al., 1997; LARA et al., 2001;
CONCEIÇÃO & BONOTTO, 2004). A Tabela 5.2 ainda indica que o Ca
+
(65% do total da
47
soma de cátions para os locais de coleta) e o SO
4
2-
(44% do total da soma de ânions) são os
íons mais abundantes encontrados, com os valores médios ponderados (em mg/L) indicando a
seguinte tendência: Ca
+
> Na
+
> K
+
> Mg
2+
para os cátions e SO
4
2-
> HCO
3
-
> NO
3
-
> Cl
-
>
PO
4
3-
para os ânions.
Os valores médios ponderados de HCO
3
-
e Cl
-
são mais elevados no período seco,
sugerindo que não há sua deposição de maneira significativa pelas águas de chuva devido a
dissolução de poeiras do solo originadas pelo intemperismo dos minerais primários
encontrados nesta bacia, como observado em outras bacias hidrográficas CONCEIÇÃO &
BONOTTO (2004) e que, ao invés disto, são importantes a entradas antrópicas, como também
indicam as razões iônicas Ca
2+
/Na
+
; K
+
/Na
+
e HCO
3
-
/Na
+
. Em relação ao Cl
-
e Mg
2
, as razões
Cl
-
/Na
+
(0,30) e Mg
2+
/Na
+
(0,20) encontram-se abaixo/praticamente iguais às obtidas para
áreas oceânicas, sendo, por isso difícil distinguir preponderância das entradas
naturais/antrópicas.
5.2 – Taxa de deposição anual nas águas pluviais da bacia
A Tabela 5.3 apresenta a taxa de deposição anual de íons/elementos na bacia estudada,
bem como a determinada em outras regiões brasileiras. A deposição anual foi obtida
multiplicando-se a concentração média ponderada de cada íon (Tabela 5.2) pela precipitação
ocorrida entre os meses de janeiro e dezembro de 2006, ou seja, (1558,6 L/m
2
, pois, 1 mm = 1
L/m
2
). Os estudos indicados na Tabela 5.3 são referentes a diferentes anos de amostragem,
porém, todos abrangem pelo menos um ano hidrológico. Desse modo, no presente trabalho,
foi feita uma análise comparativa dos resultados disponíveis para diferentes regiões.
A deposição anual de Na
+
através da água de chuva em Cubatão apresentou-se maior
do que a deposição em Ibiúna, conforme esperado, pois, Cubatão localiza-se mais próximo do
Oceano Atlântico, sendo o Na
+
de origem predominantemente marinha. Segundo MOREIRA-
NORDEMANN et al. (1991), quanto mais distante do oceano, menor será a influência de
alguns íons (Cl
-
, Na
+
, Mg
2+
e SO
4
2-
) na atmosfera. Ibiúna está situada mais próxima ao litoral
que Manaus, Rio Claro, Piracicaba e Campo Grande, o que poderia justificar os valores mais
elevados encontrados para Na
+
e SO
4
2-
. Porém, não pode ser desprezada contribuição desses
íons nas águas pluviais na bacia do Alto Sorocaba oriundas da alteração das rochas e de
origem antropogênica.
48
Tabela 5.3. Deposição anual de cátions e ânions (ton/km
2
/ano) em diferentes regiões
brasileiras.
Parâmetros
Manaus
a
Rio Claro
b
Piracicaba
c
Campo Grande
d
Cubatão
e
Ibiúna
f
Na
+
0,15 1,52 0,07 0,60 5,06 2,14
Ca
2+
0,13 10,42 0,12 0,13 ---- 5,20
K
+
0,90 0,41 0,13 0,11 ---- 1,07
Mg
2+
0,03 1,12 0,03 0,02 ---- 0,25
Al
---- ---- ---- ---- ----
0,81
Fe
---- ---- ---- ---- ----
0,01
Mn
---- ---- ---- ---- ----
0,01
Ni
---- ---- ---- ---- ----
0,11
Pb
---- ---- ---- ---- ----
0,12
Zn
---- ---- ---- ---- ----
0,01
HCO
3
-
---- 2,24 ---- ---- ---- 5,50
SO
4
2-
0,26 3,46 0,99 0,38 7,54 6,17
NO
3
-
0,72 7,09 1,11 0,60 1,99 2,20
Cl
-
0,45 3,46 0,28 0,51 12,39 0,98
PO
4
3-
0,003 0,55 ---- ---- ---- 0,24
a WILLIAMS et al. (1997) b CONCEIÇÃO & BONOTTO (2004) c LARA et al. (2001) d
MOREIRA-NORDEMANN et al. (1997) e DANELON & MOREIRA-NORDEMANN
(1991) f Este trabalho.
Com exceção de Rio Claro, a maior deposição anual de Ca
2+
ocorreu em Ibiúna. A
primeira explicação para a alta deposição de Ca
2+
na bacia do Alto Sorocaba reside na
dissolução de CaCO
3
proveniente de poeiras de solos, como descrito em outras áreas
(MOREIRA-NORDEMANN et al., 1997; LARA et al., 2001; CONCEIÇÃO & BONOTTO,
2004). A segunda explicação seria a entrada de Ca
2+
pelas atividades antrópicas. Na bacia
existem as maiores minerações de calcário dolomítico (CaMg(CO
3
)
2
) e fábricas de cimento do
Brasil, e, conseqüentemente, muito material particulado deve ser liberado para a atmosfera
durante as atividades exploratórias e de processamento.
As entradas naturais/antrópicas de Mg
2+
podem ser devido a poeiras de solos e
aerossóis marinhos, ou pelos mesmos motivos apresentados para o Ca
2+
. Dentre as cidades
apresentadas na Tabela 5.3, a maior deposição anual de K
+
acontece em Ibiúna, por ser local
mais próximo do oceano, ter K
+
derivado de poeiras de solos derivados de silicatos e de
poeiras de solos agrícolas, nos quais são aplicados fertilizantes (a região de estudo
caracteriza-se por ser agrícola) e empregados à queima de biomassa.
A deposição anual de SO
4
2-
e NO
3
-
na bacia do Alto Sorocaba foi maior que a
verificada em Manaus, Piracicaba e Campo Grande. A presença desses dois ânions na
atmosfera pode ser atribuída ao tráfego de veículos à queima de combustível fóssil por
atividades industriais, as quais são as principais e permanentes fontes de sua presença na água
49
de chuva (CONCEIÇÃO & BONOTTO, 2004). Uma fonte adicional de NO
3
-
poderá ser as
emissões geradas a partir de diversas carvoarias existentes na região.
Em relação ao NO
3
-
, o mais alto valor de deposição anual foi encontrado para a cidade
de Rio Claro. Em Rio Claro ocorre a contribuição de NO
3
-
na atmosfera devido a queima de
combustível e volatilização de derivados de fertilizantes nitrogenados (CONCEIÇÃO &
BONOTTO, 2004), já que se trata de uma região agrícola onde a aplicação de fertilizantes é
intensa. Contudo, as maiores entradas atmosféricas de NO
3
-
na região de Rio Claro podem ser
devido à queima de cana-de-açúcar na bacia do Rio Corumbataí (LARA et al., 2001); o que
não ocorre na bacia do Alto Sorocaba.
A deposição anual de SO
4
2-
na bacia do Alto Sorocaba foi relativamente semelhante à
de Cubatão, onde a alta deposição deve ser originada pela extensiva queima de combustível
fóssil em indústrias (DANELON & MOREIRA-NORDEMANN, 1991). Porém, as atividades
industriais que queimam combustíveis fósseis quase não ocorrem na bacia do Alto Sorocaba,
podendo a alta taxa de deposição ser atribuída às emissões geradas a partir de diversas
carvoarias existentes na região e, minoritariamente, pela queima de biomassa. Eventuais
fontes adicionais de SO
4
2-
e NO
3
-
seriam as atividades biológicas e aerossóis marinhos
(MOREIRA-NORDEMANN et al., 1997).
A deposição anual de Cl
-
na bacia encontra-se menor que nas cidades de Rio Claro e
Cubatão, onde as entradas atmosféricas de Cl
-
poderiam ser atribuídas às mesmas fontes de
SO
4
2-
. Além disso, a maior taxa de deposição de Cl
-
encontrada em Cubatão deve-se a uma
grande influência marinha deste ânion, como também verificado para o Na
+
(DANELON &
MOREIRA-NORDEMANN, 1991). Os valores encontrados para a deposição anual de Cl
-
na
bacia do Alto Sorocaba podem ser explicados pelos aportes marinhos e por várias fontes
antrópicas de poluição, como queima de combustível fóssil por veículos, queima de carvão,
incineradores, fertilizantes, combustão ou decomposição de compostos organoclorados e
indústrias de papel (SANUSI et al., 1996; NÉGREL & ROY, 1998; CONCEIÇÃO &
BONOTTO, 2004).
A intensa utilização de fertilizantes fosfatados e poeiras de solos agrícolas são os
principais fatores que contribuem para explicar a deposição anual de PO
4
3-
, o qual, juntamente
com o NO
3
-
pode estar contribuindo para o processo de eutrofização do Reservatório de
Itupararanga.
Em relação aos elementos traços, os valores de deposição anual não podem ser
comparados com as outras áreas apresentadas na Tabela 5.3 por não existirem ainda estudos
realizados com sua presença nas águas de chuva. Assim, a concentração média ponderada de
50
cada elemento será comparada com os valores de referência de potabilidade (Portaria nº 518
do Ministério da Saúde de 25 de março de 2004) e de classificação dos corpos d’água
(Resolução CONAMA nº 357 do Ministério do Meio Ambiente de 17 de março de 2005)
utilizados no Brasil.
A concentração média ponderada (Tabela 5.3) de Ni (0,071 mg/L), Al (0,517 mg/L) e
Pb (0,079 mg/L) estão acima dos valores máximos permitido pela Resolução CONAMA nº
357 para corpos d’água de Classe 4 (0,025 mg/L, 0,2 mg/L e 0,033 mg/L, respectivamente) ou
seja, a pior Classe possível para o enquadramento de um corpo d’água (esses locais só podem
receber navegação e servirem à harmonia paisagística). Os valores médios ponderados de Al e
Pb também são maiores que os valores máximos permitidos para a potabilidade de água (0,2
mg/L e 0,01 mg/L, respectivamente). A Portaria nº 518 não estabelece um valor máximo
permitido para o Ni.
Os demais metais não ultrapassam os valores máximos permitidos para a potabilidade
(Mn = 0,1 mg/L, Zn = 5 mg/L e Fe = 0,3 mg/L), estando também abaixo do limite permitido
para os corpos d’água de Classe 1 (Mn = 0,1 mg/L, Zn = 0,18 mg/L e Fe = 0,3 mg/L). As
águas de Classe 1 podem ser destinadas ao abastecimento humano (após tratamento primário),
à proteção das comunidades aquáticas, à recreação de contato primário, à irrigação de
hortaliças e frutas, que podem ser consumidas cruas e à proteção das comunidades aquáticas.
51
6 – AS ÁGUAS SUPERFICIAIS DA BACIA
6.1 – Avaliação simplificada de impactos ambientais na bacia
Na sub-bacia do Rio de Una foram estudados 6 pontos, 3 diretamente no Rio de Una e
o restante nos seus principais afluentes (Figura 6.1). O Rio de Una sofre influência do
crescimento urbano sem planejamento, ponto Un3 (Figura 6.2a), e da contribuição de
efluentes domésticos e industriais após a passagem pela cidade de Ibiúna, ponto Un6 (Figura
6.2b), de maneira que a qualidade da água se torna degradada, pois, óleos, lixo, cor, odor,
larvas e vermes vermelhos (Chironomidae), passam a fazer parte da paisagem.
LEGENDA
Escala
R
ib
.
d
a
L
a
v
r
a
d
a
P
o
n
t
e
o
c
a
m
i
r
i
m
R
i
o
R
i
b
.
d
a
V
a
r
g
e
m
G
r
a
n
d
e
S
o
r
o
R
i
o
C
ó
r
.
d
o
s
P
i
r
e
s
R
i
b
.
d
o
s
P
e
r
R
i
o
S
o
r
o
c
a
b
u
ç
u
R
i
o
U
n
a
d
e
R
i
b
.
S
a
l
t
o
d
o
Represa e lago
47º 21' 00" W
23º 45' 37" S
46º 57' 29" W
23º 35' 02" S
c
a
r
i
m
m
i
S
o
r
e
i
r
a
s
Ponto estudado
0
2
4 6 8
10 Km
Vg3
Vg4
Vg1
Vg2
Vg5
Sm7
Sm6
Sm5
Sm4
Sm2
Sm3
Sm8
Sm9
Sm1
Sm10
Sb1
Sb4
Sb2
Sb3
Sb5
Sb6
Un2
Un1
Un4
Un5
Un3
Un6
Af1
Af2
Af3
Af5
Af4
Af6
Af7
Af8
Af9
Af10
Af11
Af12
Af13
NORTE
Drenagem
Rio
Sorocaba
Figura 6.1 Mapa com os pontos estudados pelo índice de análise ambiental simplificado.
52
Figura 6.2. Pontos Un3 (a) e Un6 (b) localizados na sub-bacia do Rio de Una.
Assim, a cidade de Ibiúna se destaca como um dos principais agentes poluidores desta
sub-bacia, sendo importante considerar que o Rio de Una influencia diretamente a qualidade
da água do Rio Sorocaba, já que é um dos seus principais afluentes. A partir da avaliação
realizada nesta área (Tabela 6.1), constatou-se alto ou preocupante impacto devido: à
degradação da mata ciliar, a quantidade de propriedades agrícolas que não respeitam os
limites legais, à presença de fossa e/ou esgoto, e à abundância de lixo espalhado no entorno
do recurso.
Tabela 6.1. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado na sub-bacia do Rio de Una.
Impacto Pesos
Ponto
Mínimo
ou pouco
Moderado
Alto ou
preocupante
Muito
Alto
Valor
real
%
Un1
X 7 33,3
Un2
X 10 46,6
Un3
X 8 38,1
Un4
X 13 61,9
Un5
X 6 28,6
Un6
X 5 23,8
Na sub-bacia do Rio Sorocabuçu foram visitados 6 locais (Figura 6.1), sendo dois
situados em seus principais afluentes, Rio Murundu (Sb1) e Ribeirão do Paiol (Sb2), onde no
Rio Murundu a vegetação ciliar encontra-se em bom estado de conservação (Figura 6.3a).
Nesta sub-bacia há áreas com cultivo de olerícolas, pastos e pequenos domicílios, ponto Sb3
(Figura 6.3b), tendo sido também verificada nas águas pequena quantidade de lixo, corpos
flutuantes além de larvas e vermes vermelhos (Chironomidae). Os demais pontos analisados
apresentam uma boa parcela de vegetação ciliar preservada, embora há presença de cultivos
a
b
53
agrícolas nas proximidades dos corpos d'água. A sub-bacia do Rio Sorocabuçu foi a que
apresentou resultados mais satisfatórios do ponto de vista ambiental em relação às outras sub-
bacias, já que 50% dos pontos visitados apresentam impacto moderado (Tabela 6.2).
Figura 6.3. Pontos Sb1 (a) e Sb3 (b) situados na sub-bacia do Rio Sorocabuçu.
Tabela 6.2. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado na sub-bacia do Rio Sorocabuçu.
Impacto Pesos
Ponto
Mínimo
ou pouco
Moderado
Alto ou
preocupante
Muito
Alto
Valor
real
%
Sb1
X 6 28,6
Sb2
X 11 52,4
Sb3
X 12 57,1
Sb4
X 12 57,1
Sb5
X 6 28,6
Sb6
X 6 28,6
Na sub-bacia do Rio Sorocamirim foram visitados 15 pontos, situados no próprio rio e
no seu principal afluente, Ribeirão da Vargem Grande (Figura 5.1). A maioria dos pontos
estudados apresenta impacto ambiental alto ou preocupante, sendo que em 4 pontos o impacto
é muito alto (Tabela 6.3).
Os resultados indicam que o Ribeirão da Vargem Grande exerce influência negativa na
qualidade da água, já que o município de Vargem Grande Paulista despeja esgotos “in natura”
neste local (Figura 6.4a). Além disso, foram identificados locais com ausência da mata ciliar e
com lixo/entulho espalhado pelo entorno do recurso. Impactos na vegetação também ocorrem
nas margens do Rio Sorocamirim, que encontra-se totalmente retificado. No entanto, já
próximo da confluência com os rios Sorocabuçu e de Una, antes da formação do Rio
a
b
54
Sorocaba, o entorno do Rio Sorocamirim tende a melhorar, por se tratar de uma área alagada
de difícil acesso (Figura 6.4b).
Figura 6.4. Ponto Vg3 (a) no Ribeirão da Vargem Grande e ponto Sm5 (b) pertencentes à
bacia do Rio Sorocamirim.
Tabela 6.3. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado na sub-bacia do Rio Sorocamirim.
Impacto Pesos
Ponto
Mínimo
ou pouco
Moderado
Alto ou
preocupante
Muito
Alto
Valor
real
%
Vg1
X 4 19,0
Vg2
X 5 23,8
Vg3
X 3 14,3
Vg4
X 2 9,5
Vg5
X 11 52,4
Sm1
X 10 47,6
Sm2
X 2 9,5
Sm3
X 5 23,8
Sm4
X 5 23,8
Sm5
X 6 28,6
Sm6
X 8 38,1
Sm7
X 6 28,6
Sm8
X 11 52,4
Sm9
X 10 47,6
Sm10
X 16 76,2
Após verificar a influência relativa de cada corpo d’água à montante, procurou-se
aplicar o índice de análise ambiental nos afluentes da represa de Itupararanga, já no Rio
Sorocaba. Ao todo, foram analisados 13 pontos (Figura 6.1), estando os resultados obtidos
apresentados na Tabela 6.4. Verifica-se que a cobertura vegetal é o componente ambiental que
mais tem sofrido com as pressões antrópicas (Figura 6.5a e 6.5b). A utilização das terras para
a
b
55
a agricultura, chácaras e residências também contribuem para a retirada da mata ciliar, o que
pode implicar no aumento da degradação da qualidade da água (Figuras 6.5c e 6.5d).
Tabela 6.4. Resultados da aplicação do questionário do índice de análise ambiental
simplificado nos afluentes da Represa de Itupararanga.
Tipos de Impacto Pesos
Ponto
Mínimo
ou pouco
Moderado
Alto ou
preocupante
Muito
Alto
Valor
real
%
Af1
X 12 57,1
Af2
X 10 47,6
Af3
X 10 47,6
Af4
X 11 52,4
Af5
X 10 47,6
Af6
X 18 85,7
Af7
X 13 61,9
Af8
X 13 61,9
Af9
X 13 61,9
Af10
X 8 38,1
Af11
X 8 38,1
Af12
X 9 42,9
Af13
X
8
38,1
Figura 6.5. Pontos Af 6 (a), Af 8 (b), Af 5 (c) e (d) no entorno da represa de Itupararanga.
a
b
c
d
56
6.2 – Avaliação hidroquímica das águas superficiais da bacia
Este item descreve os resultados do monitoramento conduzido para avaliar a
hidroquímica fluvial na bacia do Alto Sorocaba, levando-se em conta as características físico-
químicas e químicas. A Figura 6.7 apresenta a disposição da rede fluviométrica e as estações
de amostragem das águas. A seguinte convenção para os pontos de coleta será utilizada
durante o desenvolvimento deste item: P1 e P4 (Rio de Una); P2 e P5 (Rio Sorocabuçu); P3 e
P6 (Rio Sorocamirim); P7 e P8 (Rio Sorocaba).
P3
P6
P2
P1
P7
P8
LEGENDA
Sorocaba
Rio
P5
P4
Drenagem
Ponto de coleta
Represa e lago
Área urbana
Figura 6.7. Pontos de coleta de amostras de água superficial na bacia do Alto Sorocaba. P1 e
P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim; P7 e P8 = Rio
Sorocaba.
6.2.1 – Parâmetros físicos e físico-químicos
No Apêndice (Tabela 2a) constam os resultados obtidos para os parâmetros físicos e
físico-químicos das águas fluviais da bacia do Alto Sorocaba durante o período seco, estando
no Apêndice (Tabela 3a) os valores que abrangem o período chuvoso. Na Tabela 6.5 consta a
média dos parâmetros físicos e a média ponderada dos parâmetros químicos analisados
durante todo o período de coleta. A média ponderada foi calculada a partir dos dados
apresentados no Apêndice (Tabelas 2a e 3a), utilizando-se a seguinte equação:
i
n
i
ii
n
i
E
V
VC
C
∑
∑
=
=
=
1
1
.
(14)
57
Onde:
C
E
= média ponderada do parâmetro (mg/L);
Ci = concentração do parâmetro na i-ésima amostra (mg/L);
Qi = vazão do rio durante a coleta da i-ésima amostra (m
3
/s).
Tabela 6.5. Valores médios e média ponderada dos parâmetros analisados durante todo o
período de coleta.
OD STD STS Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
HCO
3
-
Cl
-
PO
4
3-
SO
4
2-
NO
3
-
Cond.
(µS/cm)
Temp
(°C)
pH
média (mg/L)
P1
50 23 7,1 7 108,3 40,0 9,0 2,6 7,4 6,9 30,5 1,0 1,0 22,5 2,9
P2
32 21 7,2 7 230,0 53,0 13,6 3,2 67,0 7,6 37,0 36,8 2,9 56,2 6,4
P3
43 21 7,3 7,1 95,0 37,8 5,5 1,5 4,7 2,8 19,0 0,7 1,0 19,2 3,7
P4
268 21 7,2 3,3 110,0 53,5 5,9 1,6 7,1 3,1 26,0 2,2 2,0 34,0 4,8
P5
33 21 7,2 6,9 63,3 36,7 6,5 2,2 6,0 3,1 25,5 1,3 0,9 15,3 3,2
P6
40 24 7,3 6,9 70,7 49,3 10,2 2,4 6,8 4,3 30,5 1,5 1,4 28,3 3,4
P7
147 22 7,2 5,3 151,7 49,8 8,9 2,6 19,2 3,5 28,5 12,3 2,1 38,0 5,1
P8
35 24 7,9 7,6 40,8 11,5 6,6 1,7 7,1 2,6 10,0 0,6 0,1 9,8 0,4
média ponderada (mg/L)
P1
147,6 49,7 9,3 2,8 6,9 7,6 30,3 0,7 0,7 17,6 2,7
P2
125,9 41,8 5,9 1,6 4 3 18,4 0,6 0,8 15,5 3,3
P3
74,6 40,7 7,2 2,3 4,6 3,4 25,1 1 0,7 13,6 2,8
P4
267,3 59,7 14,6 3,5 46 8,4 38,6 34,1 2,4 43,3 5,9
P5
125,3 58,7 6,4 1,9 4,9 3,4 26,2 1,6 1,5 26,5 4,2
P6
53,6 53,6 10,6 2,7 4,5 4,5 30,8 1,2 1 23,2 3,1
P7
169,2 56 9,5 3 11,3 3,7 29 11,3 1,7 30,6 4,7
P8
40,9 11,5 6,6 1,7 5,7 2,6 9,9 0,6 0,1 9,8 0,4
Conforme esperado, os valores apresentados (Apêndice – Tabelas 2a e 3a)
confirmaram que as vazões medidas em todos os pontos da amostragem são mais elevadas no
mês de janeiro do que nos demais meses de amostragem. Além disso, eles ainda reforçam um
outro importante papel do Reservatório de Itupararanga, que é a manutenção do regime
hidráulico do Rio Sorocaba a jusante deste reservatório, visto que a vazão de sua saída variou
pouco em todos os meses de coleta.
Os menores valores de condutividade elétrica foram obtidos no Rio Sorocabuçu (P2),
enquanto que os maiores foram caracterizados sempre no Rio de Una (P4), logo após a cidade
de Ibiúna (Tabela 6.5), onde foram encontrados valores acima do limite superior esperado
para águas naturais, isto é, 100 µS/cm (HERMES & SILVA, 2004). Apesar de que o
intemperismo pode elevar a condutividade, acredita-se que os valores mais acentuados devem
ser atribuídos principalmente a descargas de efluentes da cidade de Ibiúna e às atividades
agrícolas realizadas na sub-bacia do Rio de Una. No ponto P7, os valores de condutividade já
58
se apresentam menores devido à contribuição de águas dos Rios Sorocabuçu e Sorocamirim
(Tabela 6.5).
Aumentos na temperatura da água podem estar relacionados com a transferência de
calor por radiação, condução e convecção (atmosfera e solo) ou por atividades antrópicas, tais
como despejos de efluentes industriais e domésticos (ESPÍNDOLA et. al, 2000). Dentre os
pontos estudados, o valor máximo de temperatura da água foi registrado no Rio Sorocamirim,
no ponto P6 no dia 19/12/2006 (31,3°C), sendo o menor valor obtido no Rio de Una, no ponto
P4 (16,9°C) no dia 13/08/2006. Em geral, há uma variação sazonal de temperatura para as
águas fluviais da bacia do Alto Sorocaba, de aproximadamente 8°C entre os meses de Agosto
e Dezembro de 2006.
O pH é governado pelo equilíbrio do dióxido de carbono-bicarbonato e carbonatos. Na
bacia, os valores obtidos em todos os pontos de amostragem indicam que as águas são
geralmente neutras, encontrando-se dentro da faixa de proteção da vida aquática, segundo a
Legislação Federal (Resolução CONAMA nº 357/05) e Estadual (Decreto nº 8.468/76) para
Classe 2, conforme são enquadrados os rios da bacia do Alto Sorocaba. Os maiores valores de
pH também ocorreram na época de chuva, como observado para a condutividade. Além disso,
os maiores valores de pH foram obtidos no Rio Sorocaba após o Reservatório de Itupararanga
(P8), fato que acontece normalmente em reservatórios devido à atividade biológica
(ESTEVES, 1988).
A atmosfera e a fotossíntese são as principais fontes de oxigênio para as águas
fluviais. Por outro lado, as perdas de oxigênio se devem ao consumo pela decomposição da
matéria orgânica, trocas para a atmosfera, respiração de organismos aquáticos e oxidação de
íons metálicos (ESTEVES, 1988). Há um aumento nos valores de oxigênio dissolvido em
todos os pontos de amostragem na época de chuva. As menores concentrações de oxigênio
dissolvido foram sempre encontradas no Rio de Una (P4), fato que pode ser atribuído à
decomposição de matéria orgânica oriunda dos efluentes domésticos da cidade de Ibiúna.
Apesar dos baixos valores encontrados neste ponto, a concentração de oxigênio dissolvido no
ponto P7 (Rio Sorocaba) já apresenta valores iguais ou maiores que 5 mg/L (mínimo
permitido para águas de Classe 2), devido à contribuição de águas dos Rios Sorocabuçu e
Sorocamirim com superiores teores de oxigênio dissolvido. Os valores mais elevados de
oxigênio dissolvido foram quantificados no ponto P8 (Tabela 6.5), devido à acentuada
fotossíntese realizada pelas algas no Reservatório de Itupararanga.
Todas as impurezas encontradas no curso da água, exceto os gases dissolvidos
contribuem para a carga de sólidos totais presentes nos corpos d’água (ESPÍNDOLA et. al.,
59
2000). Os valores de sólidos totais dissolvidos (STD) e sólidos totais em suspensão (STS)
tendem a aumentar ao longo dos afluentes do Rio Sorocaba (Tabela 6.5). Com exceção das
coletas realizadas em Agosto e Setembro de 2006 (Tabelas 2a e 3a), os maiores e menores
valores destes parâmetros sempre foram encontrados nos pontos P4 e P8, respectivamente. Os
valores de STD e STS aumentam na época de verão, da mesma forma que a vazão, indicando
uma maior descarga durante esta época, de acordo com a maioria dos rios mundiais
(BERNER & BERNER, 1996; CONCEIÇÃO & BONOTTO, 2004; CONCEIÇÃO et al.,
2007). O aumento dos valores de STS na época chuvosa pode ser atribuído ao maior arraste
de sedimentos pela erosão laminar, que é muito acentuada neste período.
6.2.2 – Diagramas hidroquímicos
Os valores obtidos para os principais cátions e ânions estão ilustrados na Figura 6.8, os
quais indicam que a tendência Ca
2+
> Na
+
> K
+
> Mg
2+
encontrada para as águas pluviais não
é geralmente observada para as águas superficiais.
0
10
30
50
70
P1 P2 P4P3 P5 P6 P8P7
Na
+
K
+
0
15
30
45
60
Cl
-
SO
4
2 -
HCO
3
-
P1 P2 P4P3 P5 P6 P8P7
0
1
2
3
4
5
NO
3
-
PO
4
3-
P1 P2 P4P3 P5 P6
P8
P7
0
3
6
9
12
15
P1
P2 P4P3 P5 P6 P8P7
Ca
2+
Mg
2 +
Figura 6.8. Concentração média ponderada de cátions e ânions (mg/L) para as águas
fluviais da bacia do Alto Sorocaba. P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6
= Rio Sorocamirim, P7 e P8 = Rio Sorocaba.
O cálcio influencia a ciclagem do fosfato, além de interferir no pH das águas fluviais e
pluviais (WETZEL, 1983). O magnésio é um constituinte necessário da clorofila (ODUM,
1988). Já o sódio possui as mesmas funções que o potássio, atuando na troca e transporte de
60
outros íons para os meios intra e extracelulares (ESTEVES, 1988). Quanto ao Na
+
, Ca
2+
e
Mg
2+
, no Rio de Una (P4), foram encontradas as maiores concentrações em relação aos
demais pontos.
Uma representação dos dados obtidos para as águas superficiais da bacia pode ser
efetuada pelo diagrama de GIBBS (1970), que é baseado nos valores de STD e na razão
Na/(Na+Ca). A Figura 6.9 indica que os pontos P1, P2, P3, P5, P6 e P8 tendem a se
posicionar na região central do gráfico, indicativa de maior atuação dos processos de
intemperismo químico. Já os pontos P4 e P7 estão fora do bumerangue, devido a um aumento
significativo da concentração de Na depois do município de Ibiúna, provavelmente
ocasionado pelo lançamento de efluentes; nesses casos, não é possível assegurar a atuação dos
processos intempéricos a partir do diagrama.
L
o
g
S
T
D
(
m
g
/
L
)
Na/(Na + Ca)
0
0,2 1,0
0,4 0,6
0,8
E
v
a
p
o
r
a
ç
ã
o
D
i
l
u
i
ç
ã
o
1,0
2,0
3,0
4,0
5,.0
P1
P3
P5
P4
P2
ɀ
Mar Morto
ɀ
Oceano
ɀ
Rio Negro
ɀ
Rio Madeira
ɀ
Rio Grande
ɀ
Rio Mississippi
ɀ
ɀ
Rio Jordão
Rio Amazonas
ɀ
Rio Niger
Domínio da evaporação e cristalização
Domínio do intemperismo de rochas
Domínio da precipitação
P6
P8
P7
Figura 6.9. Classificação das águas superficiais de acordo com o diagrama de GIBBS (1970).
P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim, P7 e P8 = Rio
Sorocaba.
A alcalinidade decorre da presença de carbonatos, bicarbonatos e hidróxidos
(WETZEL, 1983). Quanto ao cloreto, sua presença em águas naturais se deve ao fato da
alteração das rochas (CETESB, 2005). O fósforo é um elemento fundamental para o
metabolismo dos seres vivos (ESTEVES, 1988). O íon sulfato constitui a principal fonte de
enxofre para os produtores primários (TUNDISI, 2006). O nitrato é encontrado em águas
como resultado da oxidação de compostos nitrogenados (TUNDISI, 2005). Os valores obtidos
61
para a alcalinidade, cloreto, sulfato e nitrato são menores que o máximo permitido para águas
de Classe 2, segundo a Resolução CONAMA 357/05. Contudo, os valores de fosfato
apresentados nas Tabelas 2a e 3a estão acima do máximo permitido para a Classe 2 desta
resolução, que é de 0,1 mg/L. Os pontos P4 e P8 são os locais com maior e menor
contribuição desses ânions para as águas fluviais da bacia do Alto Sorocaba, respectivamente.
Utilizando-se os dados obtidos para os principais cátions e ânions dissolvidos, é
possível classificar quimicamente as águas superficiais dos rios da bacia do Alto Sorocaba.
Para isso, utilizou-se o método gráfico de PIPER (1944), o qual é empregado freqüentemente
em hidrogeologia. De acordo com a Figura 6.10, as águas fluviais da bacia do Alto Sorocaba
podem ser classificadas como sódico-potássicas e sulfatadas em relação aos cátions e ânions,
respectivamente.
100%100%
0%
100% 0%
100%
0%
0%
100%
C
a
Cl + NO
3
M
g
S
O
4
N
a
+
K
C
O
+
H
C
O
3
3
0%
0%
P8 P6
P2
P1
P3
P5
P7
P4
P4
P7
P5
P1
P8
P2
P6
P3
Figura 6.10. Classificação das águas superficiais de acordo com o diagrama de PIPER (1944).
P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim, P7 e P8 = Rio
Sorocaba.
6.2.3 – Urânio e principais metais dissolvidos
No Apêndice (Tabelas 4a e 5a) constam os resultados obtidos na análise de Al, Fe,
Mn, Ni, Pb e Zn para as amostras coletadas neste estudo. Segundo ESTEVES (1988), a carga
total de metais depende das características geológicas e ecológicas da bacia e do tipo de
atividade humana, sendo seu transporte realizado principalmente sob forma dissolvida ou
ligada ao material particulado em suspensão. A Tabela 6.6 ilustra os valores médios obtidos
para os metais analisados e a Figura 6.11 a concentração média ponderada, determinada a
partir da equação 14.
62
Segundo a Resolução CONAMA 357/05 para rios de Classe 2, os valores máximos
permitidos são: alumínio 0,1 mg/L, ferro 0,3 mg/L, chumbo 0,01 mg/L, manganês 0,1 mg/L,
níquel 0,025 e zinco 0,18 mg/L. Para a maioria desses metais, as águas analisadas apresentam
concentrações que ultrapassam o valor máximo em quase todos os pontos de coleta,
principalmente no período chuvoso, onde há um aumento considerável dos valores obtidos
(Tabela 6.6). Através de manejos inadequados, alguns desses elementos podem ser
transportados pelas águas, concentrando-se nos sedimentos e plantas aquáticas e tornando-se
fontes de poluição. Através de seu efeito cumulativo na cadeia alimentar, eles podem causar
doenças e até a morte de peixes e outros organismos (CONCEIÇÃO & BONOTTO, 2002).
Tabela 6.6. Média dos valores obtidos (em mg/L) para os metais analisados na bacia.
Período seco (agosto, setembro e outubro)
Ponto de coleta Al Fe Mn Ni Pb Zn
P1
0,38 0,46 0,04 0,01 0,03 0,07
P2
0,32 0,47 0,03 0,02 0,04 0,05
P3
0,62 0,78 0,04 0,02 0,03 0,05
P4
0,62 0,63 0,05 0,02 0,05 0,12
P5
0,48 0,60 0,03 0,02 0,05 0,07
P6
0,81 0,82 0,05 0,02 0,03 0,06
P7
0,53 0,62 0,05 0,02 0,04 0,09
P8
0,27 0,10 0,01 0,01 0,01 0,02
Período chuvoso (novembro, dezembro e janeiro)
Ponto de coleta Al Fe Mn Ni Pb Zn
P1
0,67 1,23 0,11 0,03 0,07 0,11
P2
0,70 0,92 0,07 0,04 0,07 0,40
P3
0,76 1,28 0,07 0,04 0,04 0,09
P4
0,93 1,45 0,13 0,04 0,09 0,27
P5
0,75 1,09 0,07 0,04 0,08 0,72
P6
0,95 1,37 0,09 0,04 0,06 0,72
P7
0,75 1,01 0,09 0,04 0,08 0,62
P8
0,61 0,28 0,03 0,01 0,02 0,03
Figura 6.11. Concentração média ponderada de metais (mg/L) para as águas fluviais
da bacia do Alto Sorocaba. P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio
Sorocamirim, P7 e P8 = Rio Sorocaba.
63
Segundo BONOTTO (2004), nas águas superficiais oxidantes, ocorre o transporte de
urânio como íons uranila, sob a forma de vários complexos solúveis com os ânions
comumente dissolvidos; em condições ácidas, os principais complexos de uranila são
formados com o fosfato e em condições alcalinas são formados com o carbonato. Na Tabela
6.7 estão apresentados os valores obtidos para o teor de urânio dissolvido (µg/L) e razão de
atividade
234
U/
238
U para as amostras analisadas. No Apêndice (Figuras 6a e 7a) constam os
espectrogramas alfa obtidos para as duas amostras coletadas no ponto P7.
A técnica de espectrometria alfa foi empregada na análise do urânio dissolvido, porém
como ilustrado na Tabela 6.7, a maioria das amostras exibe valor abaixo do limite crítico de
detecção (Lc) (CURRIE, 1968).
Tabela 6.7. Teor de urânio dissolvido (µg/L) e razão de atividade
234
U/
238
U nas águas da
bacia.
Contagens
Datas de
coleta
Pontos
de
coleta
Volume
(L)
Tempo
(s)
N
238
N
234
N
232
Concentração
238
U
(µg/L)**
Razão de
atividade
234
U /
238
U**
P7 20 84.054,36 39 46 19 0,47 1,18
13/08/2006
P8* 20 84.071,48 - - 12 - -
P7* 20 87.001,58 - - 16 - -
20/09/2006
P8* 20 86.999,02 - - - - -
P7 20 86.714,64 79 98 31 0,58 1,24
18/10/2006
P8* 20 86.492,30 - - 54 - -
P7* 20 86.779,18 - - - - -
23/11/2006
P8* 20 86.787,20 - - - - -
P7* 20 86.803,23 - - 5 - -
19/12/2006
P8* 20 89.700,42 - - 35 - -
P7* 20 87.153,12 - - 15 - -
10/01/2007
P8* 20 87.152,73 - - 6 - -
* Abaixo do limite de detecção (Lc).
238
U = 0,00082 cpm;
234
U = 0,00154 cpm;
232
U =
0,00225 cpm.
** Incerteza analítica de ± 10% correspondente ao desvio padrão 1σ.
6.2.4 – Análise estatística dos dados hidroquímicos
No Apêndice (Tabela 6a) consta matriz de correlação envolvendo todos os parâmetros
analisados para as amostras de águas superficiais do Rio Sorocaba (P7). A escolha do ponto 7
se deve ao fato, de que há um controle da vazão nas comportas da represa de Itupararanga
pela CBA no ponto 8. Além disso, o tempo de detenção hidráulica na barragem faz com que
os elementos químicos se precipitem ou sofram reações químicas. As correlações indicam que
a composição química da água é influenciada por componentes geo e antropogênicos. O
aumento da concentração de bicarbonato e dos metais alcalinos, Ca
2+
, Na
+
, K
+
e Mg
2+
64
contribui para a elevação do pH das águas, também justificando a correlação direta entre
sólidos totais dissolvidos e o pH (Figura 6.12).
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
6,60 6,80 7,00 7,20 7,40 7,60 7,80
pH
HCO(mg/L)
10
12
14
16
18
20
22
24
26
6,60 6,80 7,00 7,20 7,40 7,60 7,80
pH
Na (mg/L)
2
2,5
3
3,5
4
4,5
6,60 6,80 7,00 7,20 7,40 7,60 7,80
pH
Potássio (mg/L)
6
7
8
9
10
11
12
6,60 6,80 7,00 7,20 7,40 7,60 7,80
pH
Cálcio (mg/L)
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
6,60 6,80 7,00 7,20 7,40 7,60 7,80
pH
S T D (mg/L)
0
50
100
150
200
250
6,60 6,80 7,00 7,20 7,40 7,60 7,80
pH
S T D (mg/L)
Figura 6.12. Correlações entre os parâmetros obtidos nas águas superficiais do Rio
Sorocaba (P7): (a) pH e bicarbonato; (b) pH e sódio; (c) pH e potássio; (d) pH e cálcio; (e) pH
e magnésio; (f) pH e sólidos totais dissolvidos.
e)
f)
c)
d)
b)
a)
65
7 – TAXAS DE INTEMPERISMO NA BACIA
7.1 – Transporte específico de cátions e ânions
O valor do transporte específico de cátions e ânions (ton/km
2
/ano) em uma bacia
hidrográfica está relacionado com a média ponderada de cátions e ânions, a área e a vazão
média de cada ponto de amostragem (MOREIRA-NORDEMANN, 1980, 1984). Os dados
relevantes neste estudo são: P1 = 35,5 km
2
e 0,67 m
3
/s, P2 = 57,6 km
2
e 1,09 m
3
/s, P3 = 86,2
km
2
e 1,64 m
3
/s, P4 = 92,1 km
2
e 1,73 m
3
/s, P5 = 195,3 km
2
e 3,66 m
3
/s, P6 = 371,2 km
2
e
6,94 m
3
/s, P7 = 670,4 km
2
e 12,62 m
3
/s e P8 = 929 km
2
e 9,27 m
3
/s. Quando estes valores e as
concentrações médias ponderadas (Tabela 6.5) são utilizadas, então, é possível estimar as
taxas representadas na Tabela 7.1 e ilustradas na Figura 7.1.
Tabela 7.1. Valores de transporte específico (ton/km²/ano) para os principais cátions e ânions
nas águas fluviais da bacia do Alto Sorocaba.
Na
+
Ca
2+
K
+
Mg
2+
PO
4
3-
SO
4
2-
NO
3
-
Cl
-
HCO
3
-
STD STS Ponto
de
coleta
Q
média
(m³/s)
Área
(km
2
)
ton/km²/ano
1 0,67 35,5 4,12 5,52 4,55
1,68 0,45 10,49 1,60 0,44 18,03 87,86 29,58
2 1,09 57,6 2,40 3,56 1,81
0,98 0,45 9,24 1,98 0,34 10,91 74,78 24,83
3 1,64 86,2 2,75 4,32 2,01
1,39 0,41 8,14 1,69 0,61 15,04 44,69 24,37
4 1,73 92,1 27,25
8,62 4,95
2,10 1,41 25,63 3,55 20,18
22,89 158,32
35,38
5 3,66 195,3 2,91 3,76 1,99
1,11 0,86 15,67 2,51 0,97 15,51 74,05 34,72
6 6,94 371,2 2,65 6,22 2,68
1,60 0,62 13,66 1,81 0,72 18,17 31,62 31,63
7 12,62 670,4 6,73 5,63 2,19
1,79 1,01 18,17 2,79 6,73 17,24 100,42
33,24
8 9,27 929 1,79 2,09 0,81
0,53 0,02 3,09 0,14 0,19 3,12 12,88 3,63
66
Os pontos P1, P2 e P3 estão situados em regiões com menor presença de poluição, por
isso, seriam esperados menores valores em relação aos encontrados para os demais pontos
quanto aos parâmetros apresentados na Tabela 7.1 e Figura 7.1. Com exceção do potássio, isto
é bastante evidente quando se consideram os pontos P1 e P4 no Rio de Una, mas também
pode ser notado quando se comparam os pontos P2 e P5 no Rio Sorocabuçu e pontos P3 e P6
no Rio Sorocamirim, embora as diferenças encontradas não são tão pronunciadas quanto
aquelas verificadas nos pontos P1 e P4. Quando a comparação é efetuada entre os diferentes
tributários, verifica-se que os pontos P5, P6 e P7, para um grande número de parâmetros,
possuem valores equivalentes (ou inferiores) aos dos pontos P1, P2 e P3. Relativamente ao
sódio no Rio Sorocamirim, constata-se, inclusive, que o valor obtido no ponto P6 é inferior ao
do ponto P3, contrariamente ao esperado.
Na
+
Ca
2 +
K
+
Mg
2
+
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
P1 P4
Rio
de Una
P2 P5 P3 P6 P7 P8
Rio
Sorocabuçu
Rio
Sorocamirim
Rio
Sorocaba
PO
4
3
-
NO
3
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
P1 P4
Rio
de Una
P2
P5 P3 P6
P7
P8
Rio
Sorocabuçu
Rio
Sorocamirim
Rio
Sorocaba
SO
4
2 -
Cl
-
HCO
3
-
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
P1 P4
Rio
de Una
P2 P5 P3 P6 P7 P8
Rio
Sorocabuçu
Rio
Sorocamirim
Rio
Sorocaba
STD
STS
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
P1 P4
Rio
de Una
P2 P5 P3 P6 P7 P8
Rio
Sorocabuçu
Rio
Sorocamirim
Rio
Sorocaba
Figura 7.1. Transporte específico (ton/km
2
/ano) de cátions e ânions na bacia do Alto
Sorocaba. P1 e P4 = Rio de Una, P2 e P5 = Rio Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim e P7,
P8 = Rio Sorocaba.
Assim, é difícil justificar na íntegra que os valores obtidos para os pontos P1, P2 e P3
são representativos de características próximas ao comportamento natural de cátions e ânions
dissolvidos nas águas da bacia do Alto Sorocaba. Relativamente a estes três pontos, no geral,
os maiores valores de transporte específico foram obtidos no Rio de Una (P1), que flui
67
principalmente sobre o granito Ibiúna, composto por quartzo, feldspato potássico,
plagioclásio, biotita e hornblenda. O Rio Sorocamirim (P3) flui sobre os granitos Caucaia que
apresentam quartzo, feldspato potássico, plagioclásio e biotita em sua composição
mineralógica. Relativamente a P1, P2 e P3, com exceção de STD, fosfato, sulfato e nitrato, os
menores valores de transporte específico foram obtidos no Rio Sorocabuçu (P2), que recebe a
contribuição do intemperismo do granito Caucaia e dos gnaisses migmatíticos do Complexo
Embu, composto basicamente por biotita, muscovita e sillimanita.
PEDRO & SIEFFERMANN (1979) consideraram que parte da origem de cátions e
ânions nas águas superficiais é devida ao intemperismo das rochas, segundo a reação:
Minerais primários + H
2
O + CO
2
→ minerais secundários (argilas) + HCO
3
-
+ H
2
SiO
4
+
solução lixiviada. A degradação primária ou total destruição das estruturas dos minerais
primários pode produzir fases secundárias, onde o processo é fortemente influenciado pela
natureza dos minerais primários, clima, biosfera e tempo (MARTINI & CHESWORTH,
1992). Em relação aos processos intempéricos, a bacia do Alto Sorocaba está inserida em uma
região onde o clima (pluviosidade de 1.492,7 mm/ano e temperatura de 20º C) causa uma
alteração química moderada, com predomínio do processo de monossialitização. Esse
processo ocorre pela hidrólise parcial da rocha mãe, com parte do Si permanecendo no perfil
de alteração e Na, Ca, K e Mg sendo eliminados (TOLEDO et al., 2000).
Possíveis reações envolvendo os processos de intemperismo na bacia do Alto
Sorocaba são apresentadas na Figura 7.2. Em geral, Na e Ca podem ser liberados pela
hidrólise do plagioclásio e hornblenda, K pela hidrólise da biotita, muscovita e feldspato
potássico e Mg pela hidrólise da biotita e hornblenda. Quartzo (SiO
2
) é um mineral comum na
composição da maioria das rochas da bacia do Alto Sorocaba, porém, este mineral é
geralmente resistente aos processos intempéricos (TOLEDO et al., 2000).
As rochas da bacia do Alto Sorocaba não possuem minerais portadores de Cl
-
, NO
3
-
,
PO
4
3-
e SO
4
2-
como um constituinte principal, e, conseqüentemente, pouca entrada natural
desses elementos/compostos é esperada nas águas devido aos processos de interação
água/rocha. Assim, os valores de transporte de Cl
-
, NO
3
-
, PO
4
3-
e SO
4
2-
nos pontos P1, P2 e P3
poderiam, em princípio, ser atribuídos às entradas atmosféricas na bacia do Alto Sorocaba.
Isto porque, no geral, os resultados de transporte específico indicam um aumento de seus
valores ao longo dos afluentes do Rio Sorocaba. Por exemplo, para o PO
4
3-
, o valor em P1 é
de 0,45 ton/km
2
/ano, enquanto que em P4 corresponde a 1,41 ton/km
2
/ano.
68
Hornblenda
(Ca Na(MgFe) (AlFeTi)AlSi AlO (OHO)
2 4 8 22 2
Albita
NaAlSi O
3 8
Caolinita
Al Si O (OH)
2 2 5 4
Plagioclásio
(Ca,Na)Al(AlSi)Si O
2 8
Sillimanita
Al SIO
2 5
Gibbsita
Al(OH)
3
- SiO
2
- Mg
- HCO
- SiO
3
2
-
- (Ca, Na)
- SiO
2
- Na
- SiO
2
- HCO
- SiO
3
2
-
Microclínio
KAlSi O
3 8
- K
- SiO
2
Biotita
K (MgFe ) (Fe AlTi) Si Al O (OHF)
2 6-4 0-2 6-5 2-3 20 4
2+ 3+
Muscovita
KAl Si AlO (OHF)
2 3 10 2
- K
- SiO
2
- Ca
- Na
- Mg
Rutilo
Ti
O
2
Goethita
FeO.OH
Rutilo
Ti
O
2
Goethita
FeO.OH
Figura 7.2. Possíveis reações envolvendo os minerais encontrados nos granitos Ibiúna,
Caucaia e gnaisses migmatíticos do Complexo Embu.
Assim, vários fatores antropogênicos devem estar afetando os resultados de transporte
específico obtidos neste trabalho. O crescimento urbano de Ibiúna, sem planejamento, com o
descarte de efluentes domésticos e industriais “in natura” no Rio de Una faz com que, óleos,
lixo, cor, odor, larvas e vermes vermelhos (Chironomidae) sejam componentes da paisagem,
conforme observado em P4. A degradação da qualidade da água, ao passar pelo município de
Ibiúna (P4) é evidenciada pelos valores mais acentuados obtidos para sódio, cálcio, potássio,
nitrato, fosfato, cloreto, sulfato, alcalinidade e STD. Os pontos P5 e P6 drenam uma área onde
o uso de fertilizantes e queimadas por parte das propriedades agrícolas podem ocasionar a
liberação de grandes quantidades de macronutrientes (nitrogênio, fósforo e potássio). O Rio
Sorocabuçu (P5) e o Rio Sorocamirim (P6) não passam por nenhum centro urbano, porém
podem receber possíveis cargas difusas, devido ao cultivo de olerícolas (repolho, alface,
batata, tomate, etc.) ou pela presença de pequenos aglomerados populacionais ao longo de sua
extensão.
Outro fator interessante que também pode ser observado é a diminuição do transporte
específico no Rio Sorocaba após o Reservatório de Itupararanga (P8), que pode estar
associada à deposição de íons e sólidos na entrada da represa (P7), ao alto tempo de detenção
69
hidráulica, à pequena entrada de elementos durante o percurso e à precipitação/reação química
dos mesmos na represa, indicando uma retenção eficiente da carga afluente ao reservatório.
Segundo TUNDISI et al. (2006), lagos funcionam como sistemas tampão, com a
eliminação de nitrogênio (por denitrificação) e complexação/retenção de metais pesados e
fósforo (por incorporação na biomassa). Durante o período frio, o aumento dos ventos e a
diminuição das radiações solares promovem uma circulação vertical da massa de água no
reservatório TUNDISI et al. (2004), o que conduz a uma maior remobilização de materiais
que se encontram nos sedimentos de fundo, diminuindo os valores de pH e OD durante esse
período. Por outro lado, condições de pH elevado freqüentes durante períodos de intensa
fotossíntese favorecem a presença de amônia na forma livre (NH
3
). Já as cargas de material
dissolvido e em suspensão afluentes ao reservatório podem, segundo TUNDISI et al. (2006),
interferir no funcionamento da comunidade aquática, pois, reduzem a zona eufótica e a
produtividade primária planctônica.
7.2 – Velocidade de formação do fronte de alteração
MOREIRA-NORDEMANN (1977) esquematizou o comportamento dos elementos
naturais introduzidos numa bacia e transportados pelas águas do rio, conforme mostrado a
seguir:
- Os elementos naturais são introduzidos permanentemente dentro da bacia pelas águas
de chuva;
- Uma fração de água de chuva escoa para o rio. Essas águas que escoam carregam
consigo partículas sólidas dos materiais presentes na bacia;
- A vegetação absorve os elementos necessários para sua subsistência;
- As águas enriquecidas em matéria orgânica e constituintes inorgânicos percolam
diferentes horizontes do solo, atacando minerais primários presentes em diferentes níveis;
- As águas que percolam as rochas são geralmente enriquecidas em constituintes
inorgânicos, sendo uma parte introduzida no rio e outra nos aqüíferos;
- O rio é o depósito das águas de escoamento, de percolação e da matéria sólida em
suspensão, onde uma parcela vai para os oceanos e outra retorna para a atmosfera,
precipitando na bacia como águas de chuva e recomeçando o ciclo.
As águas de drenagem atacam as rochas e formam o fronte de alteração, podendo este
processo ser resumido da seguinte maneira (MOREIRA-NORDEMANN, 1977):
70
- Ataque da rocha mãe pelas águas meteóricas que percolam os solos e se tornam
enriquecidas em ácidos orgânicos e constituintes inorgânicos;
- Tal ataque compreende a dissolução e liberação progressiva dos elementos mais
solúveis, assim, o fronte de alteração é o fornecedor de elementos para as águas de drenagem;
- No caso da alteração com conservação da estrutura, o horizonte C dos solos conserva
o volume inicial e sua densidade varia de acordo com as características da rocha mãe;
- Nas partes superficiais dos perfis do solo (horizonte A e B), o volume inicial não é
conservado;
- O balanço geoquímico de um elemento efetuado a partir da subtração de sua
quantidade residual no solo daquela quantidade inicial da rocha mãe, não é possível de ser
realizado pela sua razão isovolumétrica.
Assim, neste trabalho, o urânio será utilizado como traçador natural para a
determinação da velocidade de formação do fronte de alteração na bacia do Alto Sorocaba.
Assume-se que o urânio não é introduzido pela água de chuva no ciclo geoquímico, de
maneira que todo o urânio da água do rio é proveniente da interação com as rochas e solos da
bacia.
7.2.1 – Equações necessárias para a modelagem
GARRELS & MACKENZIE (1967) modelaram a abundância e proporção relativa de
íons dissolvidos em águas superficiais, usando uma equação de balanço de massa. Contudo, a
entrada de elementos e/ou componentes leva a uma importante correção para se obter a fração
proveniente da dissolução das rochas. Assim, WHITE & BLUM (1995) sumarizaram a
dinâmica química ocorrendo num rio por meio da equação:
F
W
= F
river
- F
wetfall
- F
dryfall
±
F
ion exchange
±
F
bio
- F
anthropogenic
(15)
Onde:
F
W
= fluxo anual do elemento nas águas do rio (kg/ano);
F
river
= fluxo quantificado do elemento nas águas do rio (kg/ano);
F
wetfall
and F
dryfall
= entradas atmosféricas (kg/ano);
F
ion exchange
= sólidos dissolvidos a partir de trocas iônicas em argilo minerais
(kg/ano);
F
bio
= sólidos dissolvidos devido a mudanças na biomassa (kg/ano);
F
anthropogenic
= entradas antropogênicas (kg/ano).
71
A correção, devido entradas antropogênicas de diferentes tributários, também pode ser
efetuada utilizando outra equação de balanço de massa. No caso da bacia do Alto Sorocaba, a
correção poderia ser realizada considerando o Rio Sorocaba antes de sua entrada na represa de
Itupararanga e seus tributários Rio de Una, Rio Sorocamirim e Rio Sorocabuçu, ou seja:
Q
RS
C
RS
= Q
RU
C
RU
+ Q
RSM
C
RSM
+ Q
RSU
C
RSU
(16)
Onde:
Q
RS
= soma da vazão dos tributários (m
3
/s);
C
RS
= concentração corrigida no Rio Sorocaba (mg/L);
Q
RU
= vazão do Rio de Una (m
3
/s);
C
RU
= concentração do elemento no Rio de Una (mg/L);
Q
RSM
= vazão no Rio Sorocamirim (m
3
/s);
C
RSM
= concentração do elemento no Rio Sorocamirim (mg/L);
Q
RSU
= vazão no Rio Sorocabuçu (m
3
/s);
C
RSU
= concentração do elemento no Rio Sorocabuçu (mg/L).
A quantidade total de material alterado removido por unidade de área e tempo W
(ton/km
2
/ano) pode ser determinada pelo uso da seguinte equação apresentada por
MOREIRA-NORDEMANN (1980, 1984):
W = F
W
/ E
R
S (17)
Onde:
F
W
= fluxo anual do elemento nas águas do rio (kg/ano);
E
R
= concentração média do elemento nas rochas (kg/ton);
S = área da bacia (km
2
).
Quando o elemento utilizado na modelagem é o urânio, verifica-se que uma fração fica
retida no solo, enquanto parte é removida para o rio. A quantidade de urânio nas rochas (U
R
)
deve ser igual à soma do urânio no solo (U
S
) e na água (U
E
) e, quando se leva em conta a
razão de atividade
234
U/
238
U nessas fases, é possível escrever:
A
R
U
R
= A
E
U
E
+ A
S
U
S
(18)
72
Onde:
U
R
= teor de urânio na rocha;
U
E
= teor de urânio na água;
U
S
= teor de urânio no solo (horizonte C, quando possível);
A
R
=
234
U/
238
U na rocha;
A
E
=
234
U/
238
U na água;
A
S
=
234
U/
238
U no solo.
A fração do urânio que é removida da rocha é expressa por k U
R
. No solo, a
quantidade remanescente é representada por (1 - k ) U
R
. Assim,
A
E
U
E
= k A
E
U
R
(19)
Portanto,
A
S
U
S
= (1 - k ) A
S
U
R
(20)
Efetuando-se algumas substituições, obtém-se:
A
R
U
R
= k A
E
U
R
+ (1 - k ) A
S
U
R
(21)
Eliminando U
R
:
A
R
= k A
E
+ (1 - k ) A
S
(22)
Resolvendo a equação, é possível obter o coeficiente de dissolução da rocha pela
equação:
k = (A
R
- A
S
) / (A
E
- A
S
) (23)
Usando a densidade
ρ
das rochas e o coeficiente de dissolução k, relacionado com a
fração solúvel dos elementos durante o intemperismo, pode-se determinar a velocidade de
alteração v das rochas da bacia. Assim, é possível escrever:
v = W / k
ρ
= Fw / k
ρ
E
R
S (24)
73
Onde:
v = velocidade de alteração da rocha (cm/ano);
k = coeficiente de dissolução da rocha;
ρ
= densidade da rocha.
7.3 – Remoção de Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
e K
+
na bacia
Apesar das dificuldades encontradas para justificar que os ponto P1, P2 e P3
representam as condições naturais intempéricas atuando na bacia do Alto Sorocaba, eles
tendem a sofrer menores impactos devido as ações antropogênicas e, por isso, poderiam ser
usados em estimativas de remoção de cálcio, magnésio, sódio e potássio na bacia. Uma vez
que o ponto P7 representa o exutório da bacia, a remoção de Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
e K
+
pode ser
estimada levando-se em conta a equação (16) que prevê a contribuição relativa de seus
tributários (P1 – Rio de Una; P2 – Rio Sorocabuçu; P3 – Rio Sorocamirim). As concentrações
médias desses íons obtidas durante as amostragens realizadas (Apêndice – Tabelas 2a e 3a)
estão representadas na Tabela 7.2. Além disso, também constam na Tabela 7.2 as
concentrações corrigidas no ponto P7 por intermédio do uso da equação (16), onde foram
adotadas as concentrações médias de Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
e K
+
em P1, P2 e P3 durante as
amostragens realizadas (Apêndice – Tabelas 2a e 3a) e a vazão média em cada ponto (Tabela
7.1).
Tabela 7.2. Concentrações medidas (valor médio) e corrigidas no Rio Sorocaba (P7) para os
principais cátions dissolvidos.
Valor
Concentração (mg/L)
Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Media aritmética
8,9 2,6 19,2 3,5
Média ponderada
9,5 3 11,3 3,7
Corrigido (equação 16)
6,6 2,0 5,8 3,7
O fluxo anual de Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
e K
+
nas águas superficiais do Rio Sorocaba é
calculado utilizando a equação 15. Para tanto, foram empregados os dados corrigidos para a
concentração dos elementos nas águas superficiais em P7 (Tabela 7.2), assim como as
concentrações/transporte determinados para as águas de chuva pela deposição seca e úmida
(Capítulo 5 – Tabela 5.3). Os sólidos dissolvidos a partir de trocas iônicas em argilo minerais
e os sólidos dissolvidos devido a mudanças na biomassa não foram analisados e por isso esses
74
parâmetros serão descartados nos cálculos. Para as entradas antropogênicas, será assumido
que as concentrações corrigidas na Tabela 7.2 estão descartando a sua contribuição.
As concentrações corrigidas na Tabela 7.2 foram utilizadas na estimativa do fluxo
anual dos elementos (ton/km
2
/ano) nas águas do Rio Sorocaba (P7), empregando-se, para
tanto a vazão média (12,62 m
3
/s) e a área (670,4 km
2
) no ponto P7. Os valores obtidos estão
representados na Tabela 7.3, onde também constam os valores das entradas atmosféricas
(Capítulo 5 – Tabela 5.3), a concentração média ponderada nas rochas (Capítulo 4 – Tabela
4.2) e o fluxo anual liquido (Fw) nas águas do Rio Sorocaba, isto é, sem a contribuição das
águas de chuva.
Tabela 7.3. Fluxo anual de elementos (ton/km
2
/ano) nas águas do Rio Sorocaba (P7), e
concentração média dos elementos (kg/ton) nas rochas da bacia.
Unidade Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
Rio Sorocaba (P7)
(ton/km
2
/ano) 3,95 1,20 3,46 2,22
Chuva
(ton/km
2
/ano) 5,20 0,25 2,14 1,07
(Fw) Diferença*
(ton/km
2
/ano) -1,25 0,95 1,32 1,15
Teor médio nas rochas
(kg/ton) 14,47 8,63 17,29 31,89
*Águas do Rio Sorocaba corrigidas (P7) - Águas de chuva (deposição seca e úmida) = Fw
Os valores de Fw expressos na Tabela 7.3 podem ser empregados para estimar a
quantidade W de material removido por unidade de área e tempo (Equação 17), estando os
resultados obtidos ilustrados na Tabela 7.4. Assim, constata-se que a quantidade de material
removido na bacia do Rio Sorocaba corresponde a aproximadamente 110,64 ton/km
2
/ano
utilizando o magnésio como traçador natural, a aproximadamente 76,70 ton/km
2
/ano
utilizando o sódio e a aproximadamente 36,24 ton/km
2
/ano utilizando o potássio. Para o
cálcio, não é possível efetuar a avaliação, pois, o teor encontrado nas águas de chuva é
superior ao determinado nas águas do Rio Sorocaba. O cálcio é muito abundante em águas de
chuva na região da bacia do Alto Sorocaba, sendo proveniente possivelmente da dissolução de
CaCO
3
como discutido anteriormente.
Tabela 7.4. Quantidade de material solubilizado por unidade de área e tempo (W).
Total de material alterado removido
Traçador natural Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
W (ton/km
2
/ano)
- 110,64 76,70 36,24
75
Portanto, a estimativa de material removido é bastante variável, dependendo do
elemento considerado (Na
+
, K
+
e ou Mg
2+
). O K
+
e Mg
2+
são elementos utilizados pela
biomassa, indispensáveis no ciclo bioquímico da fauna e da flora; são também utilizados na
formação de novos minerais (MOREIRA-NORDEMANN, 1977). O elemento sódio é um íon
muito móvel, lixiviado rapidamente pela água superficial DEMOLON (1960 apud
MOREIRA-NORDEMANN, 1984).
7.4 – A velocidade de alteração das rochas por intermédio do urânio
Para determinar a velocidade de alteração das rochas utilizando o urânio como
traçador natural foram consideradas:
- a concentração média do teor de urânio dissolvido nas águas superficiais do P7
coletadas nos dias 13/08/06 e 18/10/06 (Tabela 6,7);
- a vazão média em P7 obtida para o período de agosto e outubro de 2006 (Tabela 2a,
Apêndice);
- os dados alusivos ao urânio na amostra de solo alterado do granito Ibiúna (S2)
(Tabela 4.4);
- a concentração média para o urânio nas rochas obtida por espectrometria alfa (R4) e
gama (R1, R2, R3, R5, R6, R7, R8 e R13) (Tabela 4.3). Os pontos R9 a R12 não foram
considerados por estarem a jusante do ponto 7.
Assim como no caso dos cátions Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
e K
+
, o ponto 7 foi considerado
como sendo o exutório da bacia, sendo todos os dados (rochas, águas e solo) calculados para a
área em questão (670,4 km
2
).
Para estimar a quantidade W de material removido a partir do urânio (equação 17), os
valores necessários são U
E
= 0,53 µg/L; U
R
= 12,06 µg/g; Q = 9,03 m
3
/s e S = 670,4 km
2
, os
quais fornecem para W um valor de 18,49 ton/km
2
/ano. Esse valor é um pouco inferior aos
obtidos na estimativa realizada com o Mg
2+
, Na
+
e K
+
, isto é, 110,64, 76,70 e 36,24
ton/km
2
/ano, respectivamente.
Para se avaliar a velocidade do fronte de alteração é preciso estimar o coeficiente k
característico da região a partir da razão de atividade
234
U/
238
U para as rochas, águas e solos
da bacia (equação 23). Os valores adotados são A
R
= 1,0 (Capítulo 4 – Tabela 4.3), A
S
= 0,78
(Capítulo 4 – Tabela 4.4) e A
E
= 1,21 (Capítulo 6 – Tabela 6.7), os quais permitem obter k =
0,51. Isto significa que 51% do urânio contido na rocha é transportado pelo Rio Sorocaba (P7)
na forma solúvel.
76
O cálculo da velocidade de alteração v das rochas pode ser efetuado por meio da
equação 24. Para isso, utiliza-se um valor de 2,6 g/cm
3
como representativo para a densidade
das rochas da bacia do Alto Sorocaba e os valores de W e k correspondentes a 18,49
ton/km
2
/ano e 0,51, respectivamente. Assim, obtém-se uma taxa de intemperismo químico na
bacia do Alto Sorocaba de 0,0139 mm/ano. Portanto, pode-se dizer que seriam necessários
aproximadamente 72.000 anos para alterar 1m de rocha nas condições adotadas para os
cálculos efetuados.
77
8 – CONSIDERAÇÕES FINAIS
8.1 – Taxas de intemperismo
Este trabalho investigou o intemperismo químico na bacia do Alto Sorocaba (SP). Ao
se utilizar os maiores cátions e o método do desequilíbrio isotópico do urânio com esses
propósitos, foi possível identificar vários problemas relacionados com as contribuições
antropogênicas ocorrendo neste sistema natural.
O balanço geoquímico efetuado na bacia do Alto Sorocaba utilizando os principais
cátions apresentou alguns inconvenientes, não sendo assim possível a utilização do cálcio
como traçador natural na bacia a partir da modelagem empregada. Isto porque esse elemento
possui maiores concentrações nas águas de chuva do que nas águas superficiais.
De acordo com GRAUSTEIN (1975 apud MOREIRA-NORDEMANN, 1984), a
presença de cálcio, magnésio e potássio na matéria orgânica viva ou morta pode ser muito
mais elevada do nas águas superficiais dos rios. O sódio é um elemento muito móvel
evacuado rapidamente pelas águas superficiais. Conforme o diagrama de GIBBS (1970), não
é possível assegurar o grau de atuação dos processos intempéricos em dois pontos, sugerindo
cautela na utilização desse cátion como traçador natural da taxa de intemperismo.
Neste sentido, a utilização do urânio na avaliação do intemperismo elimina certas
correções que são necessárias em outros métodos. Isto porque o urânio apresenta vantagens
em relação a outros elementos, por exemplo, não é esperada sua presença em águas de chuva.
Assim, os resultados da caracterização intempérica das rochas da bacia do Alto Sorocaba
78
através do modelo do desequilíbrio isotópico do urânio podem ser comparados com os de
outros trabalhos que utilizaram a mesma metodologia.
A taxa de intemperismo na bacia do Alto Sorocaba a partir dos isótopos de urânio
238
U/
234
U correspondeu a aproximadamente 13,9 µm/ano (0,0139 mm/ano), a qual indica que
são necessários 72.000 anos para alterar 1m de rocha nas condições utilizadas na modelagem.
Na bacia do Rio Corumbataí, São Paulo, CONCEIÇÃO (2000) chegou a um valor de 0,0053
mm/ano, indicando que são necessários 190.000 anos para alterar 1 m de rocha. Já
BONOTTO et al. (2007) em trabalho realizado no Morro do Ferro, Minas Gerais, chegou a
um valor de 0,015 mm/ano ou 67.000 anos para alterar 1 m de rocha e MOREIRA-
NORDEMANN (1980) em trabalho realizado na bacia do Rio Preto, Bahia, chegou a um
valor de 0,04 mm/ano ou 25.000 anos para alterar 1 m de rocha.
Estimativa da taxa de intemperismo semelhante à obtida pelo método dos isótopos de
urânio na bacia do Alto Sorocaba (SP) não é possível ser realizada a partir de Na
+
, K
+
e Mg
2+
,
tendo em vista a falta de coeficiente de dissolução k das rochas associado a esses elementos.
Por isso, a velocidade de alteração v das rochas não pode ser avaliada por intermédio da
equação (24) aplicada ao Na
+
, K
+
e Mg
2+
.
Contudo, uma maneira simplificada de obter (v) para esses elementos poderia ser a
comparação da quantidade de material removido W (ton/km
2
/ano) expressa na Tabela 7.4
com aquela estimada com base no urânio (18,49 ton/km
2
/ano). As seguintes taxas seriam
obtidas: 0,057 mm/ano para o Na
+
(alteração de 1 m de rocha em 17.000 anos), 0,027 mm/ano
para o K
+
(alteração de 1 m de rocha em 37.000 anos), e 0,083 mm/ano para o Mg
2+
(alteração
de 1 m de rocha em 12.000 anos). Esses valores sugerem que a estimativa realizada a partir da
utilização do urânio como traçador natural é mais adequada e se aproxima das condições
intempéricas naturais.
8.2 – Influências antrópicas
A utilização do índice de análise ambiental simplificado proposto no presente trabalho,
contribuiu para facilitar e orientar a coleta das análises de campo integrando as informações
referentes aos indicadores biofísicos de impactos ambientais e as sugestões quanto à
conservação dos recursos naturais. Assim, os resultados da presente investigação constataram
que a Bacia do Alto Sorocaba está sendo afetada principalmente pela retirada da cobertura
vegetal, inclusive a mata ciliar onde residências e propriedades agrícolas não respeitam os
limites legais além da quantidade lixo e efluentes observados na bacia.
79
Para as águas superficiais na bacia do Alto Sorocaba, os Rios Una, Sorocabuçu e
Sorocamirim possuem condições melhores a montante (P1, P2 e P3), suas características estão
próximas ao comportamento natural devido ao intemperismo das rochas, que permitem seu
enquadramento como Classe 2. No entanto, esses rios drenam áreas agrícolas e urbanas e
fatores antropogênicos vão afetando a sua qualidade, com isso vão perdendo sua qualidade
natural (P4, P5 e P6) e suas condições nem sempre se enquadram como Classe 2, e sim como
Classe 4. Após a confluência dos Rios Una, Sorocabuçu e Sorocamirim, no Rio Sorocaba
(P7), a água apresenta características de qualidade intermediárias àquelas apresentadas nos
exutórios destes rios, sendo que, certos elementos como, fosfato e nitrato, contribuem para a
proliferação de macrófitas e algas devido a eutrofização, justamente na entrada da represa de
Itupararanga. Porém após a represa de Itupararanga (P8) a água recupera sua qualidade
ambiental, indicando sua atuação como “sumidouro”, possivelmente pela sedimentação,
absorção e/ou complexação dos elementos envolvidos.
Quanto aos resultados das análises das águas de chuva na bacia do Alto Sorocaba, a
maioria dos parâmetros analisados mostrou uma diminuição da concentração no período
chuvoso, devido à maior diluição. A concentração de Ca
2+
é maior que em outras regiões do
Brasil utilizadas na comparação, possivelmente devido à presença de mineração de calcário
dolomítico e de fábrica de cimento na bacia do Alto Sorocaba. As concentrações de NO
3
-
,
PO
4
3-
e SO
4
2-
são decorrentes principalmente de entradas antropogênicas na bacia,
principalmente por várias atividades humanas envolvendo a queima de combustíveis e poeiras
de solos agrícolas utilizando fertilizantes. Essas entradas antrópicas de nutrientes podem
intensificar o processo de eutrofização das águas da bacia do Alto Sorocaba, principalmente
no Reservatório de Itupararanga. As concentrações de Al, Pb e Ni são maiores que os valores
máximos permitidos para a potabilidade da água, sugerindo rever enquadramento na Classe 4
da Resolução CONAMA nº 357, indicando um uso restrito a navegação e à harmonia da
paisagem.
Portanto, verifica-se que a maioria dos problemas ambientais na bacia do Alto
Sorocaba, por atividades antrópicas, tem como causas principais a sua má utilização e falta de
planejamento. Assim, a bacia do Alto Sorocaba sofre perdas de diversas funções de seu
ecossistema, demonstrando que medidas de curto, médio e longo prazo devem ser propostas,
visando à utilização racional dos recursos naturais.
80
8.3 – Recomendações
Considerando a grande importância da bacia do Alto Sorocaba, tanto para o
abastecimento da população, quanto pela sua relevância ecológica por abrigar as nascentes
deste mesmo rio, deve ser incentivada uma política que englobe como principal prioridade o
desenvolvimento sustentável. Este trabalho propõe, a seguir, algumas ações voltadas ao seu
manejo e possíveis soluções dos problemas e impactos encontrados nesta bacia.
8.3.1 – Cobertura Vegetal
Considerando a necessidade de regulamentar a Lei Federal n° 4.771, de 15 de
setembro de 1965, no que concerne às Áreas de Preservação Permanente, através da
Resolução CONAMA n. 303, de 20 de março de 2002, ficou determinado a medida mínima
de 30 m para os cursos d'água de menos de 10 m de largura. Nas nascentes, ainda que
intermitentes e nos chamados olhos d'água, qualquer que seja a sua situação topográfica, um
raio mínimo de 50 m de largura. Na bacia observou-se o não cumprimento dessa lei, pois ela
deveria ter uma área de vegetação, dita de proteção permanente. A recuperação dos rios e
córregos pela mata ciliar deve ser divulgada e realizada com a cooperação de todos os
envolvidos no uso e ocupação da bacia como: pequenos produtores rurais, população local,
fazendeiros e técnicos de órgãos públicos de recursos hídricos, florestais e agrícolas.
Segundo SELLES et al. (2001) para conservação dos solos e dos recursos hídricos, é
imprescindível a recomposição das matas ciliares com espécies adequadas e adaptadas a
excessos periódicos de água, sendo também recomendado o uso de uma mistura de espécies
mais agressivas e colonizadoras de solos sem cobertura (pioneiras), assim como de espécies
que necessitam de sombreamento (secundárias e clímaxes), de forma a induzir a dinâmica de
desenvolvimento natural e a formação de uma floresta como a original do local. A
recomposição de mata ciliar ao longo dos rios e reservatórios deve ser feita utilizando um
espaçamento que pode variar entre 2 m x 2 m e 3 m x 3 m. Para o bom desenvolvimento das
mudas, é necessário o controle do capim, com duas ou três roçadas por ano ao redor das
mudas. Também deve ser realizado nos primeiros anos o controle de formigas cortadeiras,
através da utilização de iscas apropriadas, sendo importante o cercamento das áreas de mata
ciliar, para que o gado não danifique as mudas, mas sempre deixando um caminho cercado
para sua dessedentação.
81
8.3.2 – Uso do Solo
A atividade agrícola que ocupa extensa área na bacia do Alto Sorocaba pode ser
responsável por grandes modificações nas características do solo (desmatamentos de extensas
áreas, erosão, mudanças na estrutura do solo, compactação, poluição por fertilizantes e
pesticidas, etc.). A atividade agrícola deve ser praticada com o uso mínimo de praguicidas e
fertilizantes, conscientizando os agricultores a utilizarem as dosagens recomendadas. Também
é importante entrar em contato com a prefeitura dos municípios, observando se realmente há
locais adequados para destinar embalagens vazias dos produtos agrícolas e se os agricultores
possuem conhecimento dessa exigência legal e a utilizam.
Também deveriam ser incentivados o uso de sistemas agroflorestais, ou seja, uma
combinação de árvores (leguminosas, frutíferas ou de produção de madeira), juntamente com
outros tipos de culturas. Os sistemas agroflorestais podem ter vantagens significativas,
reduzindo a entrada de recursos (fertilizantes, praguicidas, água, etc), diminuindo os custos de
produção e reduzindo os contaminantes que são lixiviados para os rios da bacia. As práticas
conservacionistas para o uso do solo devem envolver: rotação de culturas, adubação verde,
preparo e cultivo do solo utilizando sistemas adequados, etc, visando à melhoria da
capacidade produtiva e a preservação dos solos.
8.3.3 – Usos múltiplos da água
O manejo adequado dos recursos hídricos na bacia deve compatibilizar seus diversos
usos, de forma a garantir a água na qualidade e na quantidade desejáveis aos diversos fins. A
construção de poços sem o conhecimento prévio das características intrínsecas das estruturas
geológicas, hidrogeológicas e das condições de ocupação e uso do solo, pode causar
mudanças no equilíbrio hídrico subterrâneo, sem esquecer que os poços mal conservados ou
abandonados são fontes potenciais de poluição. A captação de água usada na irrigação varia
em função dos tipos de culturas onde será aplicada. O mesmo acontece com a água destinada
às indústrias, cujas características dependem dos tipos de processamentos e produtos das
fábricas, assim como para uso na aqüicultura, que também depende de uma boa qualidade. Ou
seja, a água exige cuidados especiais, podendo ser objeto de tratamento antes de sua
utilização.
O lançamento “in natura” de efluentes domésticos e industriais também pode ser
considerada causa de interferência no equilíbrio ecológico dos rios da bacia, fator resultante
da ocupação urbana. As inúmeras fontes de efluentes devem ser devidamente cadastradas,
coletadas, tratadas e depois lançadas corretamente aos cursos d’água.
82
8.3.4 – Controle de emissões atmosféricas
A poluição atmosférica caracteriza-se basicamente pela presença de gases tóxicos e
partículas sólidas no ar. As principais causas desse fenômeno são a eliminação de resíduos por
certos tipos de indústrias (siderúrgicas, petroquímicas, de cimento, etc.) e a queima de carvão
e petróleo em usinas, automóveis e sistemas de aquecimento doméstico (MOREIRA-
NORDEMANN et al. 1997). Nos Estados Unidos, o monitoramento de águas de chuva é
realizado por meio de um programa nacional (NADP – National Atmospheric Deposition
Program), que coleta e analisa a composição de águas de chuva, simultaneamente, em 200
locais do país.
Os dados obtidos neste trabalho indicam que boa parte da concentração de metais nas
águas superficiais da bacia do Alto Sorocaba deve ser oriunda das águas pluviais, que, por sua
vez, provavelmente, já se encontram poluídas. Neste sentido, deve ser incentivado um
programa de cadastramento para todas as fontes pontuais de emissões atmosféricas,
identificando e propondo medidas de tratamento.
8.3.5 – Programas de educação ambiental
Os programas de educação ambiental devem centrar-se no tema recursos hídricos e na
interdependência da sociedade com o mesmo. Demonstrando a importância ecológica e sócio-
econômica de grande relevância para a sociedade, justifica-se a implantação de programas
que, no mínimo despertem nas pessoas a conscientização dos valores dos ecossistemas
encontrados, visando relacionar os recursos hídricos com o cotidiano dos habitantes. Além
destas ações, deveriam ser promovidas atividades educativas para as crianças nas escolas e
oficinas de trabalhos, sempre com o objetivo de demonstrar que se bem aproveitados e
preservados, os recursos hídricos só trarão benefícios para a comunidade.
A formação de um grupo de discussão sobre a bacia hidrográfica é um importante
passo para estabelecer ações de educação ambiental, planejamento de recuperação de áreas
degradadas e controle de poluição, pois, permitiria a interação entre todos os setores da
sociedade com capacidade de buscar um manejo sustentável e atuar nas reuniões do comitê de
bacia principal, no caso, a bacia do Médio Tietê Sorocaba.
83
9 – CONCLUSÃO
A abordagem metodológica empregada neste trabalho teve como finalidade realizar
estudos de avaliação da taxa de intemperismo químico e influências antropogênicas na
bacia do Alto Sorocaba. O procedimento adotado permitiu proceder a análise das
informações e a geração de conhecimentos de forma sistemática, sem prejudicar a
especificidade de cada tipo de informação.
Os resultados da investigação visual e hidroquímica conduzida na bacia do Alto
Sorocaba levaram em conta parâmetros que permitiriam avaliar alterações na paisagem e na
qualidade das águas fluviais, o que ajudou a identificar possíveis impactos ambientais que
acontecem na bacia. Os Rios de Una, Sorocabuçu e Sorocamirim possuem condições
melhores a montante, no entanto, esses rios drenam áreas agrícolas e urbanas e fatores
antropogênicos vão afetando a sua qualidade. Após a confluência dos Rios Una, Sorocabuçu e
Sorocamirim, no Rio Sorocaba (P7), a água apresenta características de qualidade
intermediárias àquelas apresentadas nos exutórios destes rios, porém, após a represa de
Itupararanga (P8) a água recupera sua qualidade ambiental.
Os resultados da análise das águas na chuva da bacia do Alto Sorocaba mostraram que
alguns parâmetros não estão em conformidade com padrões de qualidade estabelecidos pela
legislação brasileira. As águas superficiais podem sofrer influência significativa quanto à
presença de alguns constituintes nas águas de chuva, por exemplo, as concentrações de Ni, Al
e Pb se encontram acima dos valores máximos permitido pela Resolução CONAMA nº 357
para corpos d’água de Classe 4, a pior Classe possível para o enquadramento de um corpo
d’água.
84
A utilização do sódio, potássio, cálcio e magnésio como traçadores naturais na
estimativa de taxas de alteração por intemperismo químico forneceu resultados menos
compatíveis com as condições intempéricas. Já o urânio se mostrou mais apropriado para a
quantificação da taxa de intemperismo químico, principalmente pela obtenção do coeficiente
de dissolução das rochas (k), possibilitando estimar um valor de 72.000 anos
aproximadamente para a alteração de 1 m de rocha na bacia estudada.
85
10 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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95
11 – APÊNDICE
Figura 1a. Espectro alfa obtido para a amostra do granito Caucaia (Rocha R4).
Figura 2a. Espectro alfa obtido para a amostra do granito São Francisco (Rocha R9).
238
U
234
U
232
U
238
U
234
U
23
2
U
96
Figura 3a. Espectro gama obtido para a amostra de gnaisse migmatítico (Rocha R2).
Figura 4a. Espectro gama obtido para a amostra de granito São Roque (Rocha R12).
Figura 5a. Espectro alfa obtido para a amostra de solo alterado do granito Ibiúna (S2).
214
Bi
214
Bi
238
U
234
U
232
U
97
Figura 6a. Espectro alfa obtido para a amostra de água coletada no dia 13/08/06 no Rio
Sorocaba (P7).
Figura 7a. Espectro alfa obtido para a amostra de água coletada no dia 18/10/06 no Rio
Sorocaba (P7).
238
U
234
U
232
U
238
U
234
U
23
2
U
98
Tabela 1a. Correlação entre todos os parâmetros obtidos para as amostras de águas de chuva.
Cond. pH Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
HCO
3
-
Cl
-
PO
4
3-
SO
4
2-
NO
3
-
Al Fe Mn Ni Pb Zn
Cond.
1
pH
0,22 1
Ca
2+
-0,21 0,25 1
Mg
2+
-0,22 -0,15 0,12 1
Na
+
-0,35 0,06 0,55 0,06 1
K
+
-0,11 0,04 0,72 -0,02 0,42 1
HCO
3
-
-0,10 -0,29 -0,65 0,01 0,01 -0,34 1
Cl
-
-0,13 -0,30 -0,75 -0,11 -0,20 -0,47 0,80 1
PO
4
3-
-0,20 -0,33 -0,21 -0,24 0,18 -0,11 0,39 0,55 1
SO
4
2-
0,03 0,07 -0,59 0,17 -0,28 -0,34 0,53 0,59 0,27 1
NO
3
-
0,56 -0,17 -0,62 0,21 -0,42 -0,39 0,38 0,46 0,15 0,36 1
Al
0,05 0,28 0,07 0,03 0,11 -0,34 -0,31 -0,07 -0,09 -0,21 0,09 1
Fe
-0,10 0,23 0,61 -0,05 -0,04 0,60 -0,43 -0,44 -0,19 -0,35 -0,49 -0,50 1
Mn
0,19 -0,29 -0,37 0,32 -0,36 -0,21 0,24 0,27 0,18 0,21 0,66 -0,15 -0,16 1
Ni
0,04 0,30 0,48 0,20 0,29 0,04 -0,40 -0,53 -0,44 -0,29 -0,32 0,44 0,02 -0,14 1
Pb
-0,27 0,07 0,51 -0,16 0,46 0,38 -0,18 -0,49 -0,19 -0,35 -0,69 -0,32 0,40 -0,34 0,51 1
Zn
0,15 0,30 0,65 -0,12 0,17 0,79 -0,49 -0,63 -0,40 -0,44 -0,40 -0,34 0,75 -0,23 0,26 0,52 1
99
Tabela 2a. Parâmetros físico-químicos e químicos na bacia do Alto Sorocaba durante o período seco. P1 e P4 = Rio Una, P2 e P5 = Rio
Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim e P7 e P8 = Rio Sorocaba.
OD TDS TSS Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
HCO
3
-
Cl
-
PO
4
3-
SO
4
2-
NO
3
-
Ponto de
coleta
Vazão
(m³/s)
Cond,
(µS/cm)
Temp
(ºC)
pH
(mg/L)
Primeira Coleta 13/08/06
P1
0,32 40,00 20,20 6,70
6,60 50,00 15,00 7,55 1,34 3,54 3,63 20,00 1,56 1,84 36,00 3,96
P2
0,51 30,00 17,70 6,70
6,30 30,00 20,00 3,96 0,92 2,38 1,42 15,00 1,28 1,98 30,00 4,52
P3
0,77 40,00 17,60 7,00
6,40 30,00 20,00 4,17 1,46 2,79 2,52 14,00 2,03 2,01 25,00 4,40
P4
0,82 190,00 16,90 6,70
2,90 130,00 25,00 11,69 1,62 59,84 3,82 23,00 44,64 4,30 80,00 7,72
P5
1,73 30,00 17,70 6,70
6,40 60,00 30,00 4,90 0,95 2,76 1,89 17,00 3,66 3,10 63,00 6,96
P6
3,27 30,00 21,60 6,80
6,00 50,00 30,00 8,50 1,48 5,33 3,17 15,00 2,43 2,28 55,00 4,84
P7
5,95 100,00 21,60 6,80
5,00 90,00 15,00 7,03 1,42 15,06 2,98 19,00 17,05 3,02 64,00 6,28
P8
9,61 30,00 19,80 7,20
7,00 15,00 5,00 5,49 1,36 5,37 2,06 8,00 0,75 0,08 12,00 0,44
Segunda Coleta 20/09/06
P1
0,59 50,00 22,00 7,00
6,70 60,00 36,00 7,89 2,40 7,56 6,51 22,00 1,35 1,48 34,00 3,52
P2
0,96 30,00 19,10 7,10
6,80 40,00 28,00 4,83 1,31 4,71 2,42 16,00 0,91 1,39 28,00 4,26
P3
1,45 40,00 18,70 7,30
6,90 40,00 28,00 4,70 1,92 5,66 2,71 18,00 1,86 1,51 19,00 3,64
P4
1,53 210,00 18,90 7,10
2,90 150,00 36,00 11,90 2,90 61,90 7,30 25,00 40,31 3,81 77,00 7,42
P5
3,24 30,00 18,80 7,10
6,50 80,00 44,00 4,99 1,32 7,24 2,91 18,00 3,22 2,48 59,00 6,60
P6
6,14 40,00 21,10 7,20
6,60 60,00 40,00 9,22 1,90 6,54 4,00 18,00 2,18 1,86 51,00 3,96
P7
11,16 130,00 19,00 7,00
5,00 110,00 41,00 7,44 2,31 16,80 3,22 20,00 15,03 2,56 59,00 6,04
P8
9,01 30,00 21,20 7,50
7,00 20,00 10,00 6,19 1,50 6,19 2,11 8,00 0,72 0,08 11,00 0,44
Terceira Coleta 18/10/06
P1
0,64 50,00 22,30 7,00
7,00 80,00 38,00 8,68 2,71 7,68 6,70 30,00 1,23 0,92 27,00 2,96
P2
1,04 30,00 20,20 7,10
6,90 60,00 40,00 5,26 1,43 4,96 2,71 17,00 0,80 0,84 24,00 4,02
P3
1,57 40,00 20,50 7,30
7,00 60,00 38,00 6,86 2,00 6,25 2,80 24,00 1,56 0,59 15,00 3,26
P4
1,66 250,00 20,10 7,20
3,10 180,00 50,00 12,80 3,00 68,50 7,63 42,00 38,21 2,86 64,00 6,98
P5
3,51 30,00 20,80 7,20
6,90 100,00 51,00 5,81 1,52 7,78 2,90 27,00 2,65 1,97 39,00 4,44
P6
6,66 40,00 22,10 7,30
6,90 80,00 48,00 10,70 2,11 6,72 4,11 32,00 1,97 1,43 26,00 3,52
P7
12,11 140,00 20,50 7,10
5,30 140,00 50,00 8,83 2,42 18,60 3,31 30,00 13,56 2,17 46,00 5,28
P8
9,96 30,00 23,20 7,80
7,30 20,00 11,00 6,61 1,60 6,93 2,60 10,00 0,70 0,08 10,00 0,44
100
Tabela 3a. Parâmetros físico-químicos e químicos na bacia do Alto Sorocaba durante o período chuvoso. P1 e P4 = Rio Una, P2 e P5 = Rio
Sorocabuçu, P3 e P6 = Rio Sorocamirim e P7 e P8 = Rio Sorocaba.
OD STD STS Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
HCO
3
-
Cl
-
PO
4
3-
SO
4
2-
NO
3
-
Ponto de
coleta
Vazão
(m³/s)
Cond,
(µS/cm)
Temp
(ºC)
pH
(mg/L)
Quarta Coleta 23/11/06
P1
0,30 50,00 23,10 7,10 7,20 100,00 40,00 9,68 2,80 7,97 6,93 37,00 1,02 0,86 20,00 2,58
P2
0,48 30,00 20,40 7,40 7,40 100,00 43,00 5,83 1,62 5,09 3,21 21,00 0,59 0,83 18,00 3,82
P3
0,73 40,00 20,80 7,40 7,50 70,00 41,00 6,97 2,47 6,70 3,30 31,00 1,35 0,57 12,00 2,84
P4
0,77 270,00 21,00 7,30 3,50 260,00 62,00 13,41 3,84 69,11 8,20 44,00 36,31 2,75 56,00 5,72
P5
1,63 30,00 21,90 7,30 7,30 120,00 60,00 5,95 1,63 7,87 3,01 32,00 2,04 1,94 21,00 3,96
P6
3,08 40,00 23,60 7,20 7,20 100,00 55,00 10,42 2,70 6,97 4,71 42,00 1,45 1,40 15,00 2,82
P7
5,60 150,00 22,30 7,30 5,40 170,00 60,00 9,04 2,80 19,85 3,60 32,00 10,17 2,07 26,00 4,84
P8
8,79 30,00 26,80 8,10 7,50 50,00 13,00 6,83 1,91 7,42 2,70 12,00 0,59 0,08 9,00 0,44
Quinta Coleta 19/12/06
P1
0,50 50,00 27,90 7,30 7,20 120,00 41,00 9,85 3,08 8,33 8,93 44,00 0,39 0,68 12,00 2,20
P2
0,81 30,00 23,60 7,50 7,40 140,00 46,00 6,22 1,85 5,28 3,42 28,00 0,32 0,77 8,00 2,64
P3
1,22 50,00 24,10 7,50 7,50 80,00 44,00 7,25 2,61 6,91 3,50 42,00 0,72 0,55 11,00 2,76
P4
1,28 290,00 24,20 7,50 3,60 300,00 70,00 15,44 4,08 70,71 9,03 46,00 32,86 2,45 47,00 5,36
P5
2,71 40,00 25,60 7,40 7,40 140,00 66,00 6,53 2,11 8,05 3,85 35,00 1,02 1,92 14,00 3,52
P6
5,15 40,00 31,30 7,40 7,40 120,00 60,00 10,81 2,90 7,55 4,91 44,00 0,77 1,35 12,00 2,64
P7
9,37 160,00 26,90 7,50 5,50 190,00 65,00 10,10 3,10 20,31 4,01 40,00 9,33 1,93 21,00 4,16
P8
7,22 40,00 28,20 8,20 7,90 60,00 15,00 7,05 1,94 7,56 2,93 12,00 0,47 0,06 9,00 0,44
Sexta Coleta 10/01/07
P1
1,67 60,00 23,70 7,30 7,30 240,00 70,00 10,11 3,35 9,07 9,04 30,00 0,22 0,23 6,00 2,20
P2
2,71 40,00 22,60 7,40 7,40 200,00 50,00 7,03 2,00 5,93 3,66 17,00 0,32 0,26 7,00 2,64
P3
4,09 50,00 22,80 7,50 7,50 100,00 49,00 8,82 2,71 7,46 4,11 24,00 0,34 0,22 10,00 2,08
P4
4,32 400,00 22,70 7,60 3,90 360,00 75,00 16,70 4,22 72,00 9,74 42,00 28,21 1,23 13,00 5,02
P5
9,14 40,00 22,90 7,50 7,40 160,00 70,00 7,38 2,45 8,83 3,91 27,00 0,42 0,37 8,00 3,08
P6
17,33 50,00 25,60 7,60 7,50 140,00 63,00 11,32 3,41 7,54 5,10 32,00 0,45 0,25 11,00 2,44
P7
31,50 190,00 23,70 7,60 5,80 210,00 68,00 10,84 3,80 24,51 4,14 30,00 8,91 0,82 12,00 3,84
P8
11,00 50,00 25,40 8,30 8,10 80,00 20,00 7,56 2,00 9,22 3,10 10,00 0,33 0,07 8,00 0,44
101
Tabela 4a. Resultados das análises de alumínio, ferro e chumbo nas amostras de águas fluviais
da bacia.
Alumínio (mg/L)
seco/inverno chuvoso/verão Média
Pontos
de
coleta
13/8/2006 20/9/2006 18/10/2006 23/11/2006 19/12/2006 10/1/2007 geral seco chuvoso
P1
0,170 0,420 0,560 0,620 0,680 0,710 0,527 0,383 0,670
P4
0,240 0,800 0,820 0,870 0,950 0,960 0,773 0,620 0,927
P2
0,230 0,330 0,410 0,520 0,810 0,780 0,513 0,323 0,703
P5
0,410 0,470 0,560 0,670 0,740 0,840 0,615 0,480 0,750
P3
0,520 0,680 0,670 0,710 0,700 0,860 0,690 0,623 0,757
P6
0,650 0,880 0,910 0,930 0,950 0,980 0,883 0,813 0,953
P7
0,440 0,560 0,580 0,690 0,740 0,810 0,637 0,527 0,747
P8
0,140 0,270 0,400 0,540 0,630 0,650 0,438 0,270 0,607
Ferro (mg/L)
P1
0,210 0,580 0,600 0,710 0,810 2,180 0,848 0,463 1,233
P4
0,260 0,770 0,860 0,930 1,000 2,410 1,038 0,630 1,447
P2
0,420 0,460 0,540 0,560 0,590 1,600 0,695 0,473 0,917
P5
0,530 0,600 0,680 0,710 0,730 1,840 0,848 0,603 1,093
P3
0,690 0,800 0,850 0,880 0,940 2,010 1,028 0,780 1,277
P6
0,750 0,850 0,870 0,940 0,980 2,200 1,098 0,823 1,373
P7
0,440 0,670 0,760 0,780 0,810 1,430 0,815 0,623 1,007
P8
0,040 0,110 0,150 0,230 0,280 0,320 0,188 0,100 0,277
Chumbo (mg/L)
P1
0,001 0,040 0,059 0,066 0,072 0,080 0,053 0,033 0,073
P4
0,001 0,078 0,083 0,086 0,088 0,092 0,071 0,054 0,089
P2
0,001 0,064 0,066 0,069 0,070 0,076 0,058 0,044 0,072
P5
0,001 0,071 0,077 0,078 0,079 0,084 0,065 0,050 0,080
P3
0,001 0,035 0,039 0,040 0,044 0,048 0,035 0,025 0,044
P6
0,001 0,046 0,047 0,052 0,056 0,060 0,044 0,031 0,056
P7
0,001 0,056 0,061 0,072 0,076 0,086 0,059 0,039 0,078
P8
0,001 0,015 0,017 0,020 0,023 0,024 0,017 0,011 0,022
102
Tabela 5a. Resultados das análises de manganês, níquel e zinco nas amostras de águas fluviais
da bacia.
Manganês (mg/L)
seco/inverno chuvoso/verão Média
Pontos
de
coleta
13/8/2006 20/9/2006 18/10/2006 23/11/2006 19/12/2006 10/1/2007 geral seco chuvoso
P1
0,002 0,040 0,072 0,080 0,085 0,151 0,072 0,038 0,105
P4
0,004 0,053 0,078 0,084 0,087 0,223 0,088 0,045 0,131
P2
0,004 0,030 0,041 0,052 0,066 0,099 0,049 0,025 0,072
P5
0,004 0,037 0,046 0,047 0,069 0,108 0,052 0,029 0,075
P3
0,004 0,049 0,054 0,055 0,069 0,090 0,054 0,036 0,071
P6
0,004 0,066 0,071 0,085 0,095 0,099 0,070 0,047 0,093
P7
0,004 0,069 0,072 0,077 0,093 0,114 0,072 0,048 0,095
P8
0,002 0,013 0,020 0,027 0,029 0,030 0,020 0,012 0,029
Níquel (mg/L)
P1
0,001 0,019 0,024 0,026 0,037 0,039 0,024 0,015 0,034
P4
0,001 0,029 0,030 0,033 0,046 0,048 0,031 0,020 0,042
P2
0,001 0,025 0,026 0,028 0,040 0,043 0,027 0,017 0,037
P5
0,001 0,029 0,030 0,031 0,045 0,047 0,031 0,020 0,041
P3
0,001 0,024 0,029 0,032 0,043 0,050 0,030 0,018 0,042
P6
0,001 0,026 0,031 0,033 0,046 0,053 0,032 0,019 0,044
P7
0,001 0,027 0,029 0,035 0,046 0,050 0,031 0,019 0,044
P8
0,001 0,012 0,013 0,013 0,014 0,017 0,012 0,009 0,015
Zinco (mg/L)
P1
0,012 0,089 0,095 0,096 0,098 0,123 0,086 0,065 0,106
P4
0,014 0,122 0,213 0,226 0,232 0,352 0,193 0,116 0,270
P2
0,004 0,074 0,085 0,087 0,095 1,018 0,227 0,054 0,400
P5
0,006 0,095 0,098 0,099 1,029 1,04 0,395 0,066 0,723
P3
0,004 0,064 0,072 0,075 0,087 0,114 0,069 0,047 0,092
P6
0,006 0,091 0,096 0,098 1,017 1,034 0,390 0,064 0,716
P7
0,008 0,103 0,163 0,171 0,834 0,860 0,357 0,091 0,622
P8
0,007 0,027 0,029 0,032 0,034 0,035 0,027 0,021 0,034
103
Tabela 6a. Correlação entre todos os parâmetros obtidos para as amostras de águas superficiais do Rio Sorocaba (P7).
Cond.
pH
T°C
STD STS OD Ca
2+
Mg
2+
Na
+
K
+
HCO
3
-
Cl
-
PO
4
3-
SO
4
2-
NO
3
-
Al Fe Mn Ni Pb Zn Q
Cond.
1
pH
-0,92 1
T°C
-0,44 0,73 1
STD
-0,92 0,99 0,71 1
STS
-0,91 0,94 0,54 0,94 1
OD
-0,97 0,97 0,60 0,98 0,94 1
Ca
2+
-0,92 0,98 0,72 0,99 0,91 0,98 1
Mg
2+
-0,99 0,96 0,53 0,95 0,94 0,97 0,94 1
Na
+
-0,98 0,94 0,55 0,95 0,88 0,98 0,96 0,98 1
K
+
-0,90 0,99 0,78 0,98 0,89 0,94 0,96 0,94 0,93 1
HCO
3
-
-0,60 0,81 0,80 0,82 0,82 0,76 0,82 0,66 0,63 0,78 1
Cl
-
0,89 -0,98 -0,72 -0,99 -0,96 -0,95 -0,95
-0,93 -0,90
-0,97 -0,85 1
PO
4
3-
0,99 -0,91 -0,48 -0,92 -0,85 -0,96 -0,93
-0,97 -0,99
-0,89 -0,57 0,86 1
SO
4
2-
0,90 -0,98 -0,74 -0,99 -0,92 -0,96 -0,97
-0,93 -0,94
-0,98 -0,82 0,99 0,89 1
NO
3
-
0,90 -0,99 -0,76 -0,99 -0,92 -0,97 -0,99
-0,93 -0,94
-0,98 -0,84 0,97 0,91 0,98 1
Al
-0,95 0,99 0,65 0,98 0,96 0,97 0,96 0,98 0,95 0,98 0,76 -0,98 -0,92
0,97 -0,97 1
Fe
-0,96 0,84 0,37 0,84 0,77 0,90 0,86 0,93 0,96 0,83 0,42 -0,77 -0,99
0,81 -0,83 0,86 1
Mn
-0,94 0,91 0,42 0,89 0,96 0,91 0,87 0,96 0,89 0,85 0,68 -0,88 -0,88
0,84 -0,86 0,93 0,84
1
Ni
-0,92 0,95 0,56 0,93 0,98 0,93 0,92 0,96 0,89 0,91 0,77 -0,93 -0,88
-0,90 -0,92 0,97 0,81
0,99
1
Pb
-0,90 0,88 0,39 0,87 0,98 0,89 0,84 0,92 0,84 0,82 0,72 -0,89 -0,83
-0,84 -0,84 0,91 0,77
0,98
0,97 1
Zn
-0,79 0,91 0,82 0,87 0,76 0,84 0,90 0,84 0,84 0,93 0,71 -0,82 -0,82
-0,85 -0,91 0,87 0,78
0,77
0,83 0,69 1
Q
-0,27 -0,06 -0,44 -0,02 -0,11 0,14 0,05 0,13 0,26 -0,07 -0,45 0,14 -0,34
0,03 0,03 -0,03
0,46
0,02
-0,09
-0,06
-0,09
1
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