Influência da precipitação e operação de um reservatório na qualidade da água: um estudo de caso para Usina Hidrelétrica de Tucuruí - Pará

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Ambiental

Autores

Silva, S. (IESAM) ; Oliveira, M. (UFPA) ; Vulcao, J. (BIOPALMA) ; Menezes, M. (ELETRONORTE) ; Saraiva, A. (LABORATORIO ANALYTICAL CENTER)

Resumo

O reservatório da Usina Hidrelétrica de Tucuruí, localizado no baixo rio Tocantins no Estado do Pará, estende-se desde o barramento no município de Tucuruí-PA até a localidade de Itupiranga-PA, perfazendo um comprimento de 170km. O presente estudo tem como objetivo analisar o comportamento de variáveis físico-químicas na coluna d’-água de uma estação localizada próxima a barragem considerando o regime hidrológico e a operação do reservatório (influenciada pela geração de energia elétrica). Os resultados apontam que o regime operacional do reservatório e o regime hídrico, é de fundamental importância, para se entender o comportamento dos parâmetros físico-químicos, em especial das águas de fundo do reservatório.

Palavras chaves

reservatorio; precipitação; parametros

Introdução

O reservatório de Tucuruí formado a 30 anos pelo represamento das águas do rio Tocantins, apresenta grande significado no processo desenvolvimento econômico da Amazônia. O monitoramento da qualidade da água teve início em 1980 (anterior ao represamento) e no âmbito de licenciamento ambiental da expansão da UHE Tucuruí, em 1998, houve um aumento das estações de coleta por causa da elevação do nível operacional do reservatório em 2 metros (passando de 72m para 74m, em relação ao nível do mar). Portanto, conhecer o comportamento da qualidade dessas águas durante um ciclo sazonal, proporciona informações a respeito dos principais fatores que provocam alterações na qualidade dessas águas.

Material e métodos

Neste trabalho, as informações dos parâmetros físico-químicos utilizados correspondem ao ano de 2015, obtidos mensalmente na estação de coleta Montante 1 (M1), de coordenadas geográficas 03°51’38.8”e 49°37’56.6”, próxima a barragem e profundidade superior a 60 metros, na maior parte do ano. Em campo, foram medidos os parâmetros temperatura da água e pH com auxílio de sonda multiparamétrica HACH Sension 156® e, em laboratório foram analisados, de acordo com SMWW- APHA (2012), os parâmetros oxigênio dissolvido (OD), fósforo total (P-Total), fosfato (fósforo dissolvido/P-Inorgânico) e ferro. As amostras de água foram coletadas com garrafa de Van Dorn (5,5 litros) em três estratos da coluna d’água: na superfície (0,5m de profundidade), no meio da coluna d’água (30m de profundidade) e no fundo (a 2m do leito do local de coleta). As informações relativas a vazão afluente e defluente e o nível operacional do reservatório foram disponibilizadas pela Eletrobras Eletronorte.

Resultado e discussão

Os resultados apontam que os parâmetros físico-químicos sofrem variações temporais. No período monitorado observou-se fenômeno de estratificação química (entre os meses de junho a agosto) e térmica (entre os meses de abril e junho). Sendo registrados valores de temperatura da água entre 29,0°C a 32,1°C na superfície e de 28,6°C a 30,5°C no fundo (Fig.1). O comportamento do OD na coluna d’água (Fig.1) apresentou estrita relação com a precipitação (vazão afluente) e o nível do reservatório (operação da usina hidrelétrica) (Fig. 1). Nos meses de janeiro a abril, caracterizado por grandes precipitações (aumento de vazão afluente ao reservatório) não ocorre fenômenos de estratificação química nem térmica, em razão da completa homogeneização da coluna d’água. Contudo, nos meses de maio a agosto, em razão da diminuição da precipitação (queda na vazão afluente ao reservatório) e manutenção do nível do reservatório (operação da usina hidrelétrica) (Fig.1), ocorre fenômenos de estratificação térmica e, principalmente química bastante acentuada, apresentando resultados de OD próximos a 1,0mg/L nas águas de fundo, podendo ser, resultado da oxidação biológica da matéria orgânica, onde a decomposição é mais intensa conforme descrito por Tundisi, 2008 .Nos demais meses do ano (setembro a dezembro), período caracterizado por grande redução no nível do reservatório (diminuição da coluna d’água) ocorre a quebra de gradientes acentuados na concentração de OD e de temperatura. Os valores de pH (Fig. 2) apresentaram valores nos meses chuvoso (janeiro a abril) entre 6,9 a 7,2 nos três estratos da coluna d’água analisados. Nos meses de maio a agosto, contudo, os valores foram um pouco mais elevados na superfície (entre 7,0 a 7,3), provavelmente em razão da atividade fotossintética (que ocasiona a retirada de CO2 da água) e favorecida pela maior disponibilidade de fósforo (fig. 2) na coluna d’água, em especial, o íon fosfato, que segundo (Wetzel, 2011), é a forma de fosforo assimilável pelo fitoplâncton (autótrofos), já nas aguas de fundo, os valores foram entre 6,5 a 6,8, refletindo fenômenos de respiração (processo de decomposição da matéria orgânica) e aumento do CO2. O aumento de fosfato e fósforo total nas águas parece ser reflexo do comportamento do hidráulico já descrito por Esteves, 2011 e também da morfologia e profundidade do reservatório conforme Liu et al., (2010), Esteves (2011) e Silvino et al. (2015). Quando se considera o período estudado, observa-se que a vazão afluente/defluente (Fig.1) e o nível do reservatório (Fig.1) apresentam papel fundamental. No período chuvoso (entre janeiro e abril), verifica-se maiores concentrações de fosforo, provavelmente relacionado as cargas de nutrientes proveniente da bacia de drenagem, normal no período chuvoso, conforme relatado por Silvano et al. (2015) e Hietel et al. (2004), entretanto, a forma particulada, não é útil para as plantas aquáticas, sobretudo para o fitoplâncton. Num segundo momento (entre maio e agosto), verifica-se concentrações elevadas de fósforo total e fosfato (próximas a 40µg.L-1) nas águas de fundo, já associadas a fenômenos de oxirredução na água e no sedimento conforme Doods (1998) e Caringnam (1980), que nesta situação, em razão dos baixos valores de OD nas águas de fundo (Fig.1), torna o meio redutor, favorecendo a liberação de fosfato (Fig. 2) e ferro (Fig. 2) do sedimento, conforme (KALFF, 2002). No período de setembro e dezembro, observa-se uma redução nas concentrações de fosfato/fosforo total e ferro, associado a diminuição da vazão afluente e redução no nível do reservatorio, reduzindo a entrada de nutrientes da bacia de drenagem, e a elevação da concentração de OD, que minimiza os processos de liberação de fosforo do sedimento para a coluna d’água também observadas por Dodds (1998) e Caringman (1980).

Fig.1- Comportamento da Temperatura da água, oxigênio dissolvido, vazão e nível do reservatório de Tucuruí.


Fig.2- Comportamento do fosfato, pH, Fósforo total e ferro do reservatório de Tucuruí.

Conclusões

O reservatório de Tucuruí após 30 anos de formação continua a apresentar fenômenos de estratificação química e térmica, entretanto, somente no período do ano, quando o nível do reservatório está no máximo operacional e com baixa vazão afluente. Este período é de fundamental relevância para entender os fenômenos que favorecem a especiação de inúmeros elementos químicos nas águas de fundo do reservatório, em especial, a relação fosforo total – fosfato e ferro, estes fundamentais para o metabolismo das plantas aquáticas, sobretudo o fitoplâncton.

Agradecimentos

Colaboração das Centrais Elétricas do Norte do Brasil S/A – Eletrobras Eletronorte disponibilidade dos dados de monitoramento ambiental do reservatorio de Tucuruí.

Referências

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