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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Universidade Federal do Rio de Janeiro
Instituto de Biologia
Departamento de Biologia Marinha
Laboratório de Hidrobiologia
QUALIDADE DAS ÁGUAS NO MONA CAGARRAS
Aluna: Carolina Linhares Torres
Orientador: Rodolfo Paranhos
Coorientadora: Marianne Pataro
Rio de Janeiro, abril de 2019.
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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CAROLINA LINHARES TORRES
QUALIDADE DAS ÁGUAS NO MONA CAGARRAS
Monografia apresentada ao
Departamento de Biologia Marinha
para obtenção do Diploma de
Bacharel em Biologia Marinha,
orientado pelo Prof. Rodolfo Pinheiro
da Rocha Paranhos.
Rio de Janeiro, abril de 2019.
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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QUALIDADE DAS ÁGUAS NO MONA CAGARRAS.
CAROLINA LINHARES TORRES
Professor Rodolfo Pinheiro da Rocha Paranhos
Orientador
Dra. Ana Paula Moreira
Dr. Anderson de Souza Cabral
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Agradecimentos
Somos gratos ao projeto Ilhas do Rio, patrocinado pela PETROBRAS e
conduzido pelo Instituto Mar Adentro, pela organização e coordenação de todas
as 3 fases do projeto.
Agradeço ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico,
pelo período no qual me foi concedido bolsa de iniciação científica.
Agradeço ao meu orientador, Prof. Rodolfo Paranhos pela oportunidade de
trabalhar no laboratório de Hidrobiologia e pela confiança depositada em mim na
realização desse trabalho.
Agradeço a Marianne Pataro não só por toda atenção e dedicação que ela teve
comigo, mas por todos os conselhos, pelo apoio e principalmente pela amizade
e pela motivação. (E até pelos esporros sutis disfarçados de “Tá errado, presta
atenção”)
Agradeço a Yamile Lessa por todos os momentos de descontração e por ouvir
todas as minhas reclamações quando algo dava errado; e a Mariana Lessa pelas
conversas descontraídas. De uma maneira geral, agradeço a toda equipe do
Laboratório de Hidrobiologia que contribuíram de alguma forma com meu
trabalho e que sempre estiveram dispostos a me ajudar.
Agradeço ao meu irmão, Yago Linhares, por ouvir inúmeras vezes (e prestar
atenção!) em todos os meus treinos em casa para apresentar esse trabalho.
Agradeço aos meus pais por sempre acreditarem em mim e por me apoiarem. E
por todos os chás de camomila que caíram muito bem no período de construção
desse trabalho.
Por fim, agradeço ao Tiago Medeiros, por tudo.
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RESUMO
Em 2010 o arquipélago das Cagarras tornou-se a primeira unidade de
conservação marinha do Rio de Janeiro, denominado de Monumento Natural das
Ilhas Cagarras. É composto por seis ilhas, sendo uma delas a Ilha de Palmas
que está localizada apenas a 2 km de distância a noroeste do emissário de
Ipanema. O Emissário Submarino de Esgoto de Ipanema (ESEI), é responsável
por despejar cerca de 6,0 m³.s-1 de esgoto in natura diretamente no mar. Na
época de sua construção não havia nenhuma política de licenciamento
ambiental. Assim, inúmeros questionamentos sobre a real eficiência do
emissário e seu possível impacto ambiental no seu entorno vem sendo
discutidos. Este trabalho visa verificar a possível influência do ESEI na região do
MoNa Cagarras. O presente estudo ocorreu em três fases: Fase 1 (08/2011 à
07/2012), Fase 2 (01 à 12/2014), e a Fase 3 (02 à 12/2018). As amostras foram
obtidas em superfície e fundo, em 6 locais do MoNa Cagarras, e analisadas em
laboratório pelos métodos convencionais da oceanografia. Os pontos P1, P4 e
Praia foram os mais suscetíveis às fontes de poluição. Os pontos P1 e P4
apresentaram altas concentrações de amônia e ortofosfato, tendo grande parte
das amostras enquadradas na classe 2 e 3 do CONAMA, respectivamente. Os
pontos P2, P3 e Rasa apresentaram altas concentrações de nitrato. A maioria
das amostras desses pontos foram classificados como classe 1 quanto a camada
de superfície. Os pontos P2 e Rasa apresentaram grande quantidade de
amostras sendo classificadas como classe 2 e 3, provável influência da Baía de
Guanabara. O local foi caracterizado principalmente pela estratificação da coluna
d’água e pela influência das águas costeiras e fontes de poluição. Além disso,
foi possível observar que no período chuvoso (fevereiro, março, abril) há uma
melhor separação nas amostras das camadas de superfície e fundo, enquanto
que no período seco (maio, junho, julho e setembro) essa estratificação é menos
evidente. Os únicos pontos que apresentaram condições impróprias para banho
foram os pontos P4, na boca do emissário e Praia. Diante desses resultados, foi
constatada a influência da BG nas ilhas Redonda e Rasa e influência do ESEI
na ilha de Palmas e na praia de Ipanema, sendo essa mais evidente na praia.
Palavras-chave: emissário submarino de Ipanema, poluição, efluentes, baía de
Guanabara, balneabilidade, praia, unidade de conservação.
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ABSTRACT
In 2010, the Cagarras archipelago became the first marine conservation unit
in Rio de Janeiro, known as the Cagarras Islands Natural Monument. It is
composed of six islands, one of which is the island of Palmas, which is located
only 2 km northwest of the emissary of Ipanema. The Subsea Sewage Emissary
of Ipanema (ESEI) is responsible for dumping about 6.0 m³.s-1 of raw sewage
directly into the sea. At the time the project began there was no environmental
licensing policy. Thus, numerous questions about the real efficiency of the
emissary and its possible environmental impact in the surroundings have been
discussed. This work aims to verify the potential influence of ESEI in the region
of MoNa Cagarras. The present study was carried out in three phases: Phase 1
(08/2011 to 07/2012), Phase 2 (01 to 12/2014), and Phase 3 (02 to 12/2018). The
samples were obtained on the surface and bottom, The P1, P4 and Praia points
were the most susceptible to the sources of pollution, and the P1 and P4 points
had high concentrations of ammonia and orthophosphate, with a large part of
them being located at the sites of MoNa Cagarras and analyzed in the laboratory
by the conventional methods of oceanography. The P2, P3 and Rasa points
showed high concentrations of nitrate; most of the samples of these points were
classified as class 1 as the surface layer and of samples being classified as class
2 and 3, probably influenced by the Guanabara Bay, mainly characterized by the
stratification of the water column and by the influence of coastal waters and
sources of pollution. It was observed that in the rainy season (February, March,
April) there is a better separation of the surface and bottom layers, whereas in
the dry period (May, June, July, and September) this stratification is less evident.
The only points that presented unsuitable conditions for bath were the points P4
and Praia. Given these results, the influence of BG in the Redonda and Rasa
islands and the influence of the ESEI on the island of Palmas and Ipanema beach
was verified, being more evident on the beach.
Keywords: Submarine outfall of Ipanema, pollution, effluents, Guanabara bay,
bathing, beach, unit of conservation.
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Sumário
Agradecimentos .............................................................................................. 4
RESUMO .......................................................................................................... 5
ABSTRACT ...................................................................................................... 6
Lista de Figuras .............................................................................................. 9
Lista de Tabelas ............................................................................................ 16
Lista de Abreviações .................................................................................... 17
1. Introdução ............................................................................................... 19
2. Hipótese .................................................................................................. 26
3. Objetivo ................................................................................................... 26
3.1 Objetivos específicos ...................................................................... 26
4. Metodologia ............................................................................................ 27
4.1. Coleta ................................................................................................ 27
4.2 Análises laboratoriais ...................................................................... 29
4.3 Análise de dados .............................................................................. 30
5. Resultados .............................................................................................. 31
5.1 Parâmetros analisados .................................................................... 31
5.2 Resultados referentes as Fases: .................................................... 57
5.2.1 Fase 1 ............................................................................................. 57
5.2.3 Fase 2 ............................................................................................. 58
5.2.3. Fase 3 ............................................................................................ 60
5.3 Integração dos resultados ............................................................... 62
5.4 Qualidade de água - Classificação segundo a resolução CONAMA
357/2005 ...................................................................................................... 68
5.4.1 Ponto P1 – Entrada da Baía de Guanabara .............................. 69
5.4.2 Ponto P2 – Ilha Redonda ........................................................... 71
5.4.3 Ponto P3 – Ilha de Palmas ........................................................ 73
5.4.4 Ponto P4 – Emissário Submarino de Esgoto de Ipanema ...... 75
5.4.5 Ponto Rasa – Proximidades da Ilha Rasa ................................ 77
5.4.6 Ponto Praia – Proximidades da praia de Ipanema................... 79
5.5 Balneabilidade - Classificação segundo a resolução CONAMA
274/2000 ...................................................................................................... 81
5.5.1 Ponto P1 ......................................................................................... 81
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5.5.2 Ponto P2 ......................................................................................... 82
5.5.3 Ponto P3 ......................................................................................... 83
5.5.4 Ponto P4 ......................................................................................... 84
5.5.5 Ponto Rasa ..................................................................................... 85
5.5.6 Ponto Praia ..................................................................................... 86
6. Discussão ............................................................................................... 88
6.1. Classificação segundo a resolução CONAMA 357/2005 ............... 89
6.2. Classificação segundo a Resolução CONAMA 274/2000 .............. 91
7. Conclusão ............................................................................................... 92
8. Referências Bibliográficas ..................................................................... 93
ANEXOS ......................................................................................................... 98
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Lista de Figuras
Figura 1: Emissários submarinos. (A) Esquema de um sistema de disposição
oceânica ideal (Fonte: CETESB). (B) Detalhe da porção final de um emissário,
mostrando a descarga de efluentes pelos difusores (Fonte: Feitosa, 2007).......21
Figura 2: Píer construído na época que se iniciaram as obras do Emissário
Submarino de Ipanema (Foto: Aurelino Gonçalves)...........................................24
Figura 3: Visão aérea do Monumento Natural das Ilhas Cagarras. (Foto:
Fernando Moraes)..............................................................................................25
Figura 4: Locais de amostragem para qualidade de água: P1 – localizado na
entrada da Baía de Guanabara; P2 – localizado ao largo da Ilha Redonda; P3 –
localizado ao lado da Ilha das Palmas; P4 – localizado bem na saída do
Emissário Submarino de Ipanema (ESEI); Praia – localizado entre a saída do
ESEI e a Praia de Ipanema; Rasa – localizado ao largo da Ilha Rasa (modificado
de Van Weerelt et al. 2013)................................................................................28
Figura 5: Variação da temperatura (°C) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto. A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□) e outliers (○).....................................................................33
Figura 6: Variação da temperatura (°C) na superfície (em vermelho) e fundo
(verde) no ponto P2, ao longo das três fases de amostragem. A caixa representa
25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e máximo,
mediana (□) e outliers (○)...................................................................................33
Figura 7: Variação da temperatura (°C) nas campanhas de coleta, agrupadas
em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2
e o terceiro a Fase 3. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico
referente à camada de fundo..............................................................................34
Figura 8: Variação da salinidade na superfície (em vermelho) e fundo (em verde)
em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa
25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e máximo,
mediana (□), outliers (○) e valores extremos (*)..................................................35
Figura 9: Variação da salinidade nas campanhas de coleta, agrupadas em fases.
O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro
a Fase 3. A linha vermelha horizontal demarcada nos gráficos representa o limite
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da classificação para águas salobras. (A) Gráfico referente à camada de
superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo..........................................36
Figura 10: Variação do oxigênio dissolvido (ml/L) na superfície (em vermelho) e
fundo (em verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A
caixa representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores
mínimo e máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos (*)....................37
Figura 11: Variação da concentração do OD (ml/L) nas campanhas de coleta,
agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo
a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. As linhas horizontais demarcadas nos gráficos
representam os limites das classificações, sendo a classe 1 representada pela
linha de cor verde, a classe 2 representada pela linha de cor laranja e a classe 3
representada pela linha de cor vermelha. Gráfico referente à camada de
superfície (A) de fundo (B)..................................................................................38
Figura 12: Variação da amônia (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos (*)....................................39
Figura 13: Variação da concentração da amônia (µM) nas campanhas de coleta,
agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo
a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. A linha horizontal demarcada nos gráficos
representa o limite da classificação do CONAMA, sendo a classe 1 representada
pela linha de cor verde. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico
referente à camada de fundo..............................................................................40
Figura 14: Variação da amônia (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) em no ponto P4 ao longo das três fases de amostragem. A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos (*)....................................41
Figura 15: Variação do nitrito (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos (*)...................................42
Figura 16: Variação da concentração de nitrito (µM) nas campanhas de coleta,
agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo
a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. A linha horizontal demarcada nos gráficos
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representa o limite da classificação do CONAMA, sendo a classe 1 representada
pela linha de cor verde. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico
referente à camada de fundo..............................................................................43
Figura 17: Variação do nitrato (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos (*)....................................44
Figura 18: Variação da concentração de nitrato (µM) nas campanhas de coleta,
agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo
a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. A linha horizontal demarcada nos gráficos
representa o limite da classificação do CONAMA, sendo a classe 1 representada
pela linha de cor verde. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico
referente à camada de fundo..............................................................................45
Figura 19: Variação do nitrato (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) no ponto Rasa, ao longo das três fases de amostragem. A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□) e valores extremos (*)......................................................46
Figura 20: Variação do nitrogênio total (µM) na superfície (em vermelho) e fundo
(em verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos (*)....................................47
Figura 21: Variação da concentração de nitrogênio total (µM) nas campanhas
de coleta, agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1,
o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. (A) Gráfico referente à camada de
superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo..........................................48
Figura 22: Variação do ortofosfato (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□) e outliers (○).....................................................................49
Figura 23: Variação da concentração de ortofosfato (µM) nas campanhas de
coleta, agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o
segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. (A) Gráfico referente à camada de
superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo..........................................50
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Figura 24: Variação do fósforo total (µM) na superfície (em vermelho) e fundo
(em verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□) e outliers (○).....................................................................51
Figura 25: Variação da concentração de fósforo total (µM) nas campanhas de
coleta, agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o
segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. As linhas horizontais demarcadas nos
gráficos representam os limites da classificação CONAMA, sendo a classe 1
representada pela linha de cor verde e a classe 2 representada pela linha de cor
vermelha. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico referente à
camada de fundo................................................................................................52
Figura 26: Variação de silicato (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em
verde) em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa
representa 25% a 75% dos valores encontrados, as barras os valores mínimo e
máximo, mediana (□) e outliers (○).....................................................................53
Figura 27: Variação da concentração de silicato (µM) nas campanhas de coleta,
agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo
a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B)
Gráfico referente à camada de fundo.................................................................54
Figura 28: Variação da concentração de clorofila (µg/L) nas campanhas de
coleta, agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o
segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. (A) Gráfico referente à camada de
superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo..........................................55
Figura 29: Analise de componentes principais com a projeção de todas as
amostras das Fases 1, 2 e 3 (n amostral = 384) identificadas pelos pontos de
coleta. Círculo marrom: P1, círculo verde: P2, círculo verde escuro: P3, círculo
preto: P4, círculo cinza: Rasa, círculo bege: Praia..............................................56
Figura 30: Analise de componentes principais com a projeção de todas as
amostras das Fases 1, 2 e 3 (n amostral = 384) identificadas pelos pontos de
coleta. Círculo marrom: P1, círculo verde: P2, círculo verde escuro: P3, círculo
preto: P4, círculo cinza: Rasa, círculo bege: Praia..............................................69
Figura 31: Análise de componentes principais com a projeção de todas as
amostras divididas pelo ponto de coleta. A – Amostras do ponto P1, localizadas
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na porção negativa do gráfico em relação ao fator 2. B - Amostras do ponto Rasa,
localizadas na porção positiva do gráfico em relação ao fator 2.........................69
Figura 32: Análise de componentes principais com a projeção das amostras da
terceira Fase do projeto separadas pela camada de superfície () e fundo () e
por período em seco (círculos marrons) e chuvoso (círculos azuis)...................71
Figura 33: Análise de componentes principais com a projeção das amostras da
terceira Fase do projeto divididas em período seco () e chuvoso () pelo fator
1.............................................................................................................. ...........72
Figura 34: Análise de componentes principais com a projeção das amostras da
terceira Fase do projeto divididas pelas camadas de superfície () e fundo
().....................................................................................................................73
Figura 35: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de superfície do ponto P1. (A) Classificação
da qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo
observado em cada fase do projeto....................................................................74
Figura 36: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de fundo do ponto P1. (A) Classificação da
qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo observado
em cada fase do projeto.....................................................................................75
Figura 37: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de superfície do ponto P2. (A) Classificação
da qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo
observado em cada fase do projeto....................................................................76
Figura 38: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de fundo do ponto P2. (A) Classificação da
qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo observado
em cada fase do projeto.....................................................................................77
Figura 39: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de superfície do ponto P3. (A) Classificação
da qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo
observado em cada fase do projeto....................................................................78
Figura 40: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de fundo do ponto P3. (A) Classificação da
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qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo observado
em cada fase do projeto.....................................................................................79
Figura 41: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de superfície do ponto P4. (A) Classificação
da qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo
observado em cada fase do projeto....................................................................80
Figura 42: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de fundo do ponto P4. (A) Classificação da
qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo observado
em cada fase do projeto.....................................................................................81
Figura 43: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de superfície do ponto Rasa. (A)
Classificação da qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B)
Resumo observado em cada fase do projeto......................................................82
Figura 44: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de fundo do ponto Rasa. (A) Classificação da
qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo observado
em cada fase do projeto.....................................................................................83
Figura 45: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de superfície do ponto Praia. (A)
Classificação da qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B)
Resumo observado em cada fase do projeto.....................................................84
Figura 46: Variação da classificação da qualidade de água de acordo com o
CONAMA Nº 357/2005 na camada de fundo do ponto Praia. (A) Classificação da
qualidade de água ao longo das amostragens realizadas. (B) Resumo observado
em cada fase do projeto.....................................................................................85
Figura 47: Classificação do ponto P1 em cada dia de amostragem segundo o
CONAMA 274/2000. A classe ‘própria está subdividida em excelente (1 ou
círculos verdes), muito boa (2 ou círculo azul) e satisfatória (3 ou círculos
amarelos). A classe imprópria está representada pelo círculo vermelho ou pelo
número 4. (A) Classificação da camada de superfície. (B) Classificação da
camada de fundo................................................................................................86
Figura 48: Classificação do ponto P2 em cada dia de amostragem segundo o
CONAMA 274/2000. A classe ‘própria está subdividida em excelente (1 ou
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círculos verdes), muito boa (2 ou círculo azul) e satisfatória (3 ou círculos
amarelos). A classe imprópria está representada pelo círculo vermelho ou pelo
número 4. (A) Classificação da camada de superfície. (B) Classificação da
camada de fundo................................................................................................88
Figura 49: Classificação do ponto P3 em cada dia de amostragem segundo o
CONAMA 274/2000. A classe ‘própria está subdividida em excelente (1 ou
círculos verdes), muito boa (2 ou círculo azul) e satisfatória (3 ou círculos
amarelos). A classe imprópria está representada pelo círculo vermelho ou pelo
número 4. (A) Classificação da camada de superfície. (B) Classificação da
camada de fundo................................................................................................89
Figura 50: Classificação do ponto P3 em cada dia de amostragem segundo o
CONAMA 274/2000. A classe ‘própria está subdividida em excelente (1 ou
círculos verdes), muito boa (2 ou círculo azul) e satisfatória (3 ou círculos
amarelos). A classe imprópria está representada pelo círculo vermelho ou pelo
número 4. (A) Classificação da camada de superfície. (B) Classificação da
camada de fundo................................................................................................90
Figura 51: Classificação do ponto Rasa em cada dia de amostragem segundo o
CONAMA 274/2000. A classe ‘própria está subdividida em excelente (1 ou
círculos verdes), muito boa (2 ou círculo azul) e satisfatória (3 ou círculos
amarelos). A classe imprópria está representada pelo círculo vermelho ou pelo
número 4. (A) Classificação da camada de superfície. (B) Classificação da
camada de fundo................................................................................................91
Figura 52: Classificação do ponto Praia em cada dia de amostragem segundo o
CONAMA 274/2000. A classe ‘própria está subdividida em excelente (1 ou
círculos verdes), muito boa (2 ou círculo azul) e satisfatória (3 ou círculos
amarelos). A classe imprópria está representada pelo círculo vermelho ou pelo
número 4. (A) Classificação da camada de superfície. (B) Classificação da
camada de fundo................................................................................................92
Figura 53: Comparação entre os dados de balneabilidade do INEA e os dados
de Enterococcus dos pontos P4 e Praia das campanhas dos dias 27/02/2018,
06/03/2018, 20/03/2018 e 05/04/2018 (A); e dos dias 11/06/2018, 28/06/2018,
14/08/2018 e 25/09/2018 (B). Os círculos azuis representam praias próprias para
banho e os círculos vermelhos representam praias impróprias..........................93
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Lista de Tabelas
Tabela 1: Média dos parâmetros em cada ponto de coleta, nas camadas de
superfície (sup) e fundo (fun).............................................................................42
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Lista de Abreviações
°C – Graus Célsius
AA3 – AutoAnalyzer 3
ACAS - Água Central do Atlântico Sul
ANOVA – Analysis of Variance
BG – Baía de Guanabara
Cd - Cádmio
CEDAE – Companhia Estadual de Águas e Esgotos
CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo
cm – Centímetro
CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente
CTD – Conductivity, Temperature and Depth
Cu - Cobre
EPC – Estação de Pré-Condicionamento
ESEI – Emissário Submarino de Esgoto de Ipanema
ICMBio – Instituto Chico Mendes de Conservação e Biodiversidade
INEA – Instituto Estadual do Ambiente
km – Quilômetros
L - Litro
m – Metro
mm – Milímetro
MPS – Multiprobe System
n° - Número
NT – Nitrogênio Total
MoNa Cagarras – Monumento Natural das Ilhas Cagarras
OD – Oxigênio Dissolvido
ODV – Ocean Data View
P1 – Ponto 01
P2 – Ponto 02
P3 – Ponto 03
P4 – Ponto 04
PCA – Análise de Componentes Principais
PT – Fósforo Total
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SST – Sólidos em Suspensão Totais
UC – Unidade de Conservação
UFC – Unidade Formadora de Colônias
UV – Ultravioleta
Vis - Visível
YSI - Yellow Springs Instrument
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1. Introdução
Grande parte da população do Brasil e do mundo está situada nas regiões
costeiras, que têm mostrado crescimento mais acelerado do que as populações
que residem no interior dos continentes (Cicin-Sain et al., 1998). Essas regiões
possuem grande importância ecológica, econômica e social. Segundo Reid e
Miller (1989) a estimativa para o total de espécies que habitam as regiões
costeiras ou o seu entorno pode ultrapassar 10 milhões, se levarmos em
consideração espécies que ainda não foram descritas. A proximidade dessas
áreas com o mar permite que nos beneficiemos de alguns recursos como
alimentos, extração de minerais e óleo, sal e materiais úteis em construções
como areia, pedra e lama. (Constanza et al., 1997). Além disso, a costa também
fornece proteção contra eventos naturais extremos como furacões e ciclones.
(Carter, 1988).
Em um âmbito social, a beleza cênica da costa e todos esses benefícios
que ela provém são dois fatores que contribuem fortemente com esse aumento
de pessoas vivendo nessas regiões. (Martínez et al., 2007). O rápido
crescimento da população tem como consequência a urbanização da costa e o
desenvolvimento de atividades industriais, portuárias e turísticas. Tais atividades
resultam na produção de resíduos, como o esgoto doméstico e industrial, que
quando não recebe o devido tratamento é despejado diretamente nos corpos
hídricos e acabam por contribuir com a poluição marinha (Clarke e Warwick,
2001; CETESB, 2018). Uma solução encontrada pela sociedade para lidar com
essa situação e diminuir o impacto causado pelo despejo inadequado de esgoto
foi o lançamento desses efluentes no oceano, através dos emissários
submarinos.
Os emissários submarinos são sistemas de disposição oceânica
destinados a lançar esgoto sanitário no ambiente marinho, com o intuito de
afastá-lo da costa. Eles foram desenvolvidos como alternativa para dar destino
aos resíduos produzidos e são construídos na maior profundidade e distância da
costa possíveis, em áreas abertas onde a circulação de água é elevada. O
esgoto é coletado nas áreas urbanas e bombeado para a estação de
pré- condicionamento (EPC) onde, idealmente, será feito um tratamento
preliminar visando a retirada de objetos e grandes partículas, filtração de
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
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substâncias como óleos e graxas e desinfecção da água através do uso de cloro.
A estrutura conta ainda com uma câmara de carga, cuja função é impedir a
entrada de ar na tubulação e gerar pressão para que o esgoto seja despejado
em alto mar, garantindo estabilidade no processo de bombeamento da EPC até
o local exato de lançamento no corpo d’água através dos difusores, que ficam
nas extremidades finais do emissário (Figura 1).
Figura 1: Emissários submarinos. (A) Esquema de um sistema de disposição oceânica ideal
(Fonte: CETESB). (B) Detalhe da porção final de um emissário, mostrando a descarga de
efluentes pelos difusores (Fonte: Feitosa, 2007).
B
A
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
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O oceano vem se mostrando, desde o início da humanidade, uma
alternativa viável para o destino dos resíduos humanos, atuando como depósito.
Sua eficácia é corroborada pela própria química da água, que em geral não
sofreu grandes mudanças, visto que permanece essencialmente igual a mais de
um milhão de anos (Alder, 1973 apud Salas, 1994). Essa alternativa tem se
mostrado bastante eficiente e isso se deve ao fato dele dispor de um grande
aporte de água, o que lhe confere alta capacidade de depuração e
consequentemente promove a diluição da matéria orgânica proveniente dos
emissários (Botelho et al., 2016). Essa diluição é possível devido à grande
quantidade de energia gerada pelos movimentos de correntes marinhas e a
disponibilidade de oxigênio dissolvido (OD). Além disso, o próprio ambiente não
é favorável à sobrevivência de microrganismos entéricos (Feitosa, 2017). De
acordo com Salas (1994) um emissário submarino construído e atuando de
maneira apropriada reduz a concentração de matéria orgânica e de nutrientes a
níveis que não seriam suficientes para impactar o ambiente marinho.
Os sistemas de esgotamento sanitário visam melhorar a qualidade da
saúde pública e preservar o meio ambiente, diminuindo os possíveis impactos
acarretados pela poluição dos cursos d'água (Ribeiro e Rooke, 2010). Apesar de
ser uma solução eficiente, quando não há um tratamento prévio do esgoto, o
descarte gerado pelos emissários acarreta em um input de nutrientes (carbono
orgânico total, séries nitrogenadas, fósforo orgânico e inorgânico, sulfetos,
cloretos, etc.) e contaminantes (metais, pesticidas, hidrocarbonetos e outras
substâncias potencialmente tóxicas), além de possuir altos teores de sólidos
totais (Rodgers-Gray et al., 2000). Sendo assim, o lançamento dos efluentes
domésticos-industriais pode gerar uma série de impactos ambientais, como por
exemplo: a fertilização marinha (Marques Júnior et al., 2006); a poluição de
praias localizadas no entorno de emissários, o que põe em risco a saúde dos
banhistas (Roth et al., 2016); o aumento na biomassa de fitoplâncton, podendo
resultar em florações e o surgimento de espécies tóxicas (Braga et al., 2000;
Thompson e Waite, 2003) e alteração nas condições biológicas de diversos
organismos (Rodgers-Gray et al., 2000; Moser et al., 2004; Abessa el al., 2012).
O uso de emissários submarinos é adotado em diversos países em todo o
mundo, como na Venezuela por exemplo, que até 2009 possuía mais 39 desses
sistemas. (CAERN, 2009) O Brasil possui apenas 20 destes sistemas,
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localizados principalmente em regiões costeiras. O estado de São Paulo
concentra a maioria desses sistemas (8 no total) (CETESB, 2018). Já o Rio de
Janeiro possui 4 emissários, sendo eles: Emissário Submarino de Ipanema,
Emissário Submarino da Barra da Tijuca, Emissário Submarino de Icaraí e o
Emissário Submarino de Rio das Ostras (CEPERJ, 2013). O emissário situado
na Barra da Tijuca é o mais extenso do Brasil, possuindo 5.000 m de
comprimento.
O Emissário Submarino de Esgoto de Ipanema (ESEI), localizado entre a
praia de Ipanema e o arquipélago das Ilhas Cagarras, foi o primeiro a ser
construído no Brasil e começou a operar em 1975 (Figura 2) (Britto et al., 1986).
Feito de concreto protendido, possui 4.326 m de comprimento e 2,40 m de
diâmetro, e seus 178 difusores de 170 mm de diâmetro estão localizados nos
últimos 449 m da estrutura, a 27 m de profundidade (Carvalho et al., 2002) O
projeto teve início antes de qualquer legislação específica para o assunto e conta
apenas com um sistema de gradeamento grosseiro, não havendo nenhum
tratamento para a redução da carga orgânica ou qualquer estrutura de
peneiramento progressivo (Feitosa, 2017). O diâmetro da única peneira presente
no ESEI é equivalente a 6,67 cm, o que permite a passagem de pequenos
objetos como por exemplo: canetas, isqueiros, preservativos e absorventes.
Os sistemas de disposição oceânica construídos após a lei estadual
2.661/1996 contam com o tratamento completo dos resíduos, incluindo o
tratamento primário que ocorre na porção terrestre do emissário. Além da lei, a
emissão de efluentes domésticos também é regulamentada pelo Protocolo de
Annapolis e ambos estabelecem regras para a construção e implantação de um
emissário submarino e seu funcionamento. Ademais, em 2011, entrou em vigor
a resolução CONAMA 430/2011, que estabelece que o lançamento de efluentes
pelos sistemas de disposição oceânica deve passar por um tratamento que
remova, no mínimo, 20% de Sólidos em Suspensão Totais (SST) (Brasil, 2011).
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Figura 2: Píer construído na época que se iniciaram as obras do Emissário Submarino de
Ipanema (Foto: Aurelino Gonçalves).
Atualmente, o ESEI atende toda a zona sul do Rio de Janeiro (Equivalente
a 17 bairros mais o centro da cidade) , cuja população ultrapassa 2,1 milhões de
pessoas, e é responsável por descarregar cerca de 8.000 litros por segundo de
efluentes domésticos diretamente no mar, 5.000 litros por segundo a menos da
sua capacidade total. (Carvalho et al., 2002; CEDAE, 2018). E há apenas 2 km
de distância dos difusores do ESEI está localizado a ilha de Palmas que faz parte
do monumento natural das ilhas Cagarras (MoNa Cagarras).
O MoNa Cagarras foi criado em 13 de abril de 2010 pela Lei n° 12.229
(Brasil, 2010) e é a primeira Unidade de Conservação (UC) marinha de proteção
integral do Rio de Janeiro (Mar Adentro, 2018). O arquipélago abrange as ilhas
Cagarras, Palmas, Comprida e Redonda e as ilhotas Filhote da Cagarras e
Filhote da Redonda (Figura 3). Também faz parte do monumento um raio de 10
m ao redor das mesmas. (ICMBio, 2018).
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Figura 3: Visão aérea do Monumento Natural das Ilhas Cagarras (Foto: Fernando Moraes).
A região é alvo constante de atividades recreativas, como o turismo, prática
de mergulho, caça subaquática e esportes envolvendo a natureza, além de ser
explorada por atividades pesqueiras. Em contrapartida, o local é responsável por
abrigar grande diversidade terrestre e marinha, sendo área de descanso,
alimentação e reprodução para uma série de organismos, como por exemplo,
aves, peixes, cetáceos e invertebrados. Além disso, 80% da sua vegetação está
associada a ecossistemas relacionados a Mata Atlântica, que é uma vegetação
nativa de grande importância (ICMBio, 2018)
O MoNa Cagarras está sujeito a diferentes fontes de poluição que chegam
através de ventos e correntes (Carvalho et al., 2002; Mar Adentro, 2018) uma
vez que está localizada a menos de 2 km a noroeste do ESEI e a 8 km das águas
poluídas da Baía de Guanabara (BG) (Van Weerelt et al. 2013). Diante desse
cenário, a criação da UC teve como objetivo preservar os remanescentes do
ecossistema insular do domínio da Mata Atlântica, os refúgios e áreas de
nidificação de aves marinhas migratórias, e a beleza cênica do local (ICMBio,
2018).
Ilha Redonda
Ilha Comprida
Ilha de Palmas Ilha Cagarra
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A Baía de Guanabara possui cerca de 380 km² e está situada na costa
nordeste do Rio de Janeiro, uma das áreas urbanas com o maior número de
habitantes do mundo (28ª, segundo Cox, W., 2018). Sua bacia hidrográfica
abrange 16 municípios, e concentra mais de 70% da população fluminense, além
de englobar a porção territorial mais desenvolvida do Estado e grande parte da
região metropolitana do Rio de Janeiro (Hora et al., 2001). O local abriga uma
ampla diversidade de espécies com grande importância ecológica, além de
possuir valiosa importância econômica devido ao seu alto potencial turístico, já
que em suas águas ocorrem atividades de cunho recreativas e esportivas,
incluindo competições internacionais (Coelho, 2007; Fistarol et al., 2015).
Devido ao processo de urbanização, industrialização e ao acréscimo de
habitantes ao redor, desde 1930 a baía vem sofrendo impactos e mudanças no
seu ecossistema (Amador, 2012; Fistarol et al., 2015). Suas águas são alvo de
inúmeras atividades, como navegação, pesca, recreação, abastecimento de
água e diluição de resíduos (Nixon, 1995). Além disso, a região também sofre
com o despejo de efluentes domésticos sem o tratamento adequado, o que
contribui com o aumento de nutrientes e matéria orgânica e consequentemente
com a eutrofização do local. Um estudo de simulações de correntes realizado
por Meniconi e colaboradores (2012) mostrou que existe um grande fluxo de
água indo em direção ao Atlântico Sul, principalmente em estado vazante, em
maré sizígia. Toda essa intervenção antrópica resultou em riscos ecológicos e
socioeconômicos: uma grande porção da água da baía é imprópria para o banho,
a área coberta por manguezais foi reduzida à metade, as atividades de pesca
foram reduzidas 90% nos últimos anos e a intensa sedimentação forçou um
aumento dos custos de dragagem para manter canais navegáveis. Os aterros
forçaram a alteração no padrão de circulação, afetando o equilíbrio ecológico de
algumas áreas de forma irreversível (Mayr et al., 1989).
A análise dos parâmetros de qualidade da água no entorno do MoNa
Cagarras é de extrema importância para o seu plano de manejo, que foi
finalizado em 2018 e no momento está em tramitação no ICMBio. O presente
trabalho busca investigar se há influência do ESEI ou da BG na praia de
Ipanema, que é muito frequentada por turistas e moradores da cidade do Rio de
Janeiro, e/ou o MoNa Cagarras, que é um arquipélago de grande importância
ecológica. Os resultados poderão contribuir com o desenvolvimento de ações
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
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públicas visando garantir a segurança dos banhistas que utilizam a praia e
manter a biodiversidade da unidade de conservação.
2. Hipótese
O Emissário Submarino de Ipanema e/ou a Baía de Guanabara não
exercem influência no Monumento Natural das Ilhas Cagarras e/ou na Praia de
Ipanema.
3. Objetivo
O presente trabalho tem como objetivo avaliar a qualidade da água no
MoNa Cagarras e a influência dessa qualidade no seu entorno através da análise
de parâmetros descritores da qualidade das águas (Temperatura, salinidade, pH,
oxigênio dissolvido, pigmentos, amônia, nitrito, nitrato, nitrogênio total (NT),
ortofosfato, fósforo total (PT), silicato, clorofila, Escherichia coli e Enterococcus).,
3.1 Objetivos específicos
• Avaliar se o emissário submarino de esgoto de Ipanema exerce influência
no arquipélago do MoNa Cagarras e/ou na praia de Ipanema.
• Avaliar se a Baía de Guanabara exerce influência no arquipélago do MoNa
Cagarras.
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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4. Metodologia
4.1. Coleta
O presente trabalho foi desenvolvido
durante o Projeto Ilhas do Rio,
patrocinado pela PETROBRAS, e
desenvolvido durante três fases: Fase 1,
entre agosto de 2011 a julho de 2012;
Fase 2, entre janeiro de 2014 a dezembro
de 2014; e Fase 3, entre fevereiro de 2018
a dezembro de 2018. A área de estudo foi
amostrada em 6 pontos: Ponto 01 (P1),
próximo à entrada da Baía de Guanabara
(BG); Ponto 02 (P2), próximo à ilha
Redonda; Ponto 03 (P3), próximo à ilha de
Palmas; Ponto 04 (P4), próximo ao ESEI;
Rasa, próximo à ilha Rasa (que serviu
como ponto controle) e Praia, próximo a
praia de Ipanema (Figura 4).
Os pontos foram amostrados na
seguinte ordem: Ponto 01, Rasa, Ponto
02, Ponto 03, Ponto 04 e Praia, e para
cada um obtiveram-se amostras de
superfície e fundo. Os pontos Praia e
Rasa foram inseridos na segunda Fase do
pojeto. Apesar da ilha Rasa não fazer
parte do MoNa Cagarras, o seu
monitoramento também é importante,
visto que seus ecossistemas terrestre e marinho interagem com as ilhas no seu
entorno (Van Weerelt et al. 2013).
Figura 4: Locais de amostragem para
qualidade de água: P1 – localizado na
entrada da Baía de Guanabara; P2 –
localizado ao largo da Ilha Redonda; P3 –
localizado ao lado da Ilha das Palmas; P4 –
localizado bem na saída do Emissário
Submarino de Ipanema (ESEI); Praia –
localizado entre a saída do ESEI e a Praia
de Ipanema; Rasa – localizado ao largo da
Ilha Rasa (Modificado de Van Weerelt et al.
2013)
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Foram realizadas 12 campanhas em cada fase do projeto e as amostragens
foram realizadas sempre na parte da manhã. As expedições das Fases 1 e 2
foram realizadas mensalmente. Contudo, durante a Fase 3 por conta da maior
ocorrência de condições adversas de navegação (chuva e condições de mar
agitado), tal regularidade não pode ser respeitada. Por isso, visando a proteção
e a segurança da equipe de coleta, as expedições só foram realizadas em
períodos nos quais o mar encontrava-se calmo. Com o intuito de observarmos
se há influência da sazonalidade, apenas os dados das 8 primeiras coletas da
Fase 3 foram levados em consideração.
As amostras de água foram recolhidas através de uma garrafa Niskin, com
volume de 5 L. Até 2014, a temperatura e a salinidade eram obtidas através de
uma sonda multiparâmetros YSI modelo 556 MPS, previamente calibrada. A
partir da Fase 3 (ano de 2018) esses valores passaram a ser mensurados por
um CTD modelo YSI Castway. Do volume total, foram retiradas alíquotas para
análises de nutrientes, pH, oxigênio dissolvido, clorofila, e coliformes totais (E.
coli e Enterococcus). As amostras foram colocadas em frascos apropriados para
cada análise, preservadas adequadamente e transportadas para o Laboratório
de Hidrobiologia através de caixas térmicas com refrigeração adequada, com
exceção das amostras para a análise do oxigênio dissolvido que foram fixadas
logo após sua coleta.
Medidas de transparência da água foram obtidas através de um disco de
Secchi, enquanto que a velocidade do vento e a temperatura ambiente foram
mensurados por um anemômetro. Afim de determinar a clorofila a, foram
realizadas filtrações a bordo. Posteriormente os filtros foram acomodados em
tubos para criogenia e imediatamente congeladas em nitrogênio líquido aonde
ficaram armazenados até o momento da análise.
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4.2 Análises laboratoriais
As amostras foram analisadas em triplicata no mesmo dia em que foram
coletadas. Os nutrientes foram mensurados através dos métodos convencionais
da oceanografia (Grasshoff et al., 1999; Parsons et al., 1984). Desse modo, o
ortofosfato foi determinado pelo método fosfomolibídico, assim como o fósforo
total, sendo este previamente digerido em meio ácido com persulfato de potássio
(Grasshoff et al., 1999). O nitrito foi determinado através do método de
diazotação, bem como o nitrato e o nitrogênio total, sendo que o nitrato foi
reduzido para nitrito anteriormente, por meio de redução em coluna de Cd-Cu
(Grasshoff et al., 1999). Já o nitrogênio total foi previamente digerido por
persulfato. O silicato foi determinado pelo método silicomolibídico, o nitrogênio
amoniacal (amônia) pelo método do azul de indofenol (Parsons et al., 1984). Os
métodos colorimétricos foram executados em espectrofotômetro UV-Vis. Perkin-
Elmer Lambda 25 e no AutoAnalyzer 3 - AA3. O oxigênio dissolvido foi obtido
através do método de titulação de Winkler. O pH foi estimado utilizando-se um
aparelho medidor de pH de bancada, previamente calibrado com soluções
padrões certificados de pH Merck com pH 4,01 ± 0,01 (25 ºC), pH 7 ± 0,01
(25 ºC), e pH 10 com valor 10,00 ± 0,02 (25 ºC). A clorofila foi extraída em
acetona 90% por 18 horas e, posteriormente, lida tanto em espectrofotômetro
quanto em fluorímetro. A quantificação de bactérias indicadoras termotolerantes
foi feita através da técnica de incubação de membrana filtrante. Todos os
materiais utilizados foram esterilizados com álcool 70% entre uma amostra e
outra. Os resultados foram reportados em UFC (Unidades formadoras de
colônias). Os volumes de amostra filtrada variaram em razão da concentração
de efluentes presentes na amostra. Tipicamente, foram filtrados 400 mL de água
nas amostras dos pontos da entrada da BG e das Ilhas, enquanto as amostras
do emissário e da praia de Ipanema precisaram ser diluídas para serem
quantificadas.
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4.3 Análise de dados
Após a validação dos resultados de cada análise, os valores foram
registrados em um banco de dados, juntamente com outras informações de
coleta, como a pluviosidade das últimas 72 horas antecedentes às amostragens
e o estado de maré. A partir do banco de dados, os resultados foram submetidos
a análises de estatística descritiva básica (mínimo, máximo, média, mediana,
desvio padrão). Análises multivariadas foram empregadas visando integrar e
compreender os resultados observados, bem como caracterizar o ambiente
estudado. Sendo a integração dos resultados abióticos, ou químicos, com os
resultados biológicos realizada através da Análise em Componentes Principais
(PCA). Buscando compreender as mudanças observadas ao longo das três
fases de trabalho foi realizada a ANOVA e gráficos Box Plot. Por fim foram
gerados mapas integrando os resultados de coliformes obtidos durante as
expedições do Projeto Ilhas do Rio com os disponibilizados pelo INEA. Para tais
análises e criações de mapas foram utilizados os softwares Statistica e Ocean
Data View (ODV).
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5. Resultados
Para a realização do presente estudo foram consideradas as 3 fases do
projeto, totalizando 32 expedições, aonde foram coletadas um total de 384
amostras. Os resultados das análises dessas amostras foram registrados em um
banco de dados, que foi utilizado nas análises estatísticas que serão
apresentadas.
5.1 Parâmetros analisados
Temperatura
A temperatura superficial variou de 14,87 °C a 29,45 °C (Figura 5). O maior
valor foi observado na coleta do dia 22/01/2014, no ponto Rasa, e o menor valor
foi observado na coleta do dia 02/12/2014, no ponto P4. A média entre os pontos
variou de 21,97 °C a 22,97 °C, sendo os dois extremos observados no ponto P4
(Tabela 1). Na camada de fundo houve variação de 12,57 °C a 26,40 °C, sendo
o maior valor observado na coleta do dia 06/03/2018, no ponto P1, e o menor
valor na coleta do dia 02/02/2012, no mesmo ponto. A média entre os pontos
variou de 17,94 °C a 20,13 °C. A menor média ocorreu no ponto P2 e a maior no
ponto P3. Os valores de temperatura superficial foram mais elevados na Fase 3,
fato que pode ser bem observado no ponto P2 (Figura 6). Para a camada de
fundo não foi observada nenhuma tendência. A variação da temperatura em
relação às fases do projeto é apresentada na figura 7. Para visualizar a tendência
de aumento nos outros pontos favor olhar anexo 1.
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Figura 5: Variação da temperatura (°C) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) em cada
ponto de amostragem, nas três fases do projeto. A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□) e outliers (○).
Figura 6: Variação da temperatura (°C) na superfície (em vermelho) e fundo (verde) no ponto
P2, ao longo das três fases de amostragem. A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□) e outliers (○).
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Figura 7: Variação da temperatura (°C) nas campanhas de coleta, agrupadas em fases. O
primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. (A)
Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo.
Salinidade
Na camada superficial, a salinidade variou de 28,72 a 33,84 (Figura 8). O
maior valor foi observado na coleta do dia 22/01/2014, no ponto P4, e o menor
valor foi observado na coleta do dia 02/02/2012, no ponto P1. A média entre os
pontos variou de 32,97 a 34,16 (Tabela 1), tendo a maior média ocorrido no ponto
Rasa e a menor no ponto P1. Na camada de fundo a variação foi de 31,01 a
36,49. O maior valor foi observado na coleta do dia 09/04/2014, no ponto Praia,
e o menor valor foi observado na coleta do dia 22/05/2014, no ponto P4. A média
entre os pontos variou de 33,98 a 34,51. A maior média ocorreu no ponto Rasa
e o menor no ponto P1. O ponto P1 apresentou menores valores de salinidade,
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Entrada Baía Ilha Redonda Ilha de Palmas Emissário Praia Ilha Rasa
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Tem
pera
tura
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Entrada Baía Ilha Redonda Ilha de Palmas Emissário Praia Ilha Rasa
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principalmente na camada de superfície. A variação da salinidade em relação às
fases do projeto é apresentada na figura 9.
Figura 8 Variação da salinidade na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) em cada ponto
de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos
(*).
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
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Figura 9: Variação da salinidade nas campanhas de coleta, agrupadas em fases. O primeiro grupo
de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. A linha vermelha horizontal
demarcada nos gráficos representa o limite da classificação para águas salobras. (A) Gráfico
referente à camada de superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo.
Oxigênio dissolvido
Na camada superficial o OD variou de 0,41 ml/L a 8,26 ml/L (Figura 10),
onde o maior valor foi observado na coleta do dia 21/09/2011 no ponto P3,
enquanto que o menor valor foi observado na coleta do dia 12/02/2014 no ponto
Praia. A média entre os pontos variou de 4,14 ml/L a 5,01 ml/L, sendo o maior
valor observado no ponto Rasa, e o menor valor no ponto P1 (Tabela 1). Já na
camada de fundo, o OD variou de 0,45 ml/L a 8,10 ml/L. O maior valor também
foi observado na coleta do dia 21/09/2011, no ponto P3, e o menor valor foi
observado na coleta do dia 13/02/2014. A média entre os pontos variou de 3,42
ml/L a 4,29 ml/L. A maior média ocorreu no ponto P3 e a menor no ponto P4.
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Superfície
Entrada Baía Ilha Redonda Ilha de Palmas Emissário Praia Ilha Rasa
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de
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Entrada Baía Ilha Redonda Ilha de Palmas Emissário Praia Ilha Rasa
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Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Para os dados da camada de superfície, foi observado que os valores do ponto
P1 das campanhas dos dias 30/08/2011 e 21/09/2011 ficaram abaixo do
estipulado para a classe 3 do CONAMA. Já para os dados da camada de fundo,
foi observado que os valores abaixo do estipulado para a classe 3 do CONAMA
ocorreram com mais frequência, em todas as fases do projeto (Figura 11).
Figura 10: Variação do oxigênio dissolvido (ml/L) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde)
em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa 25% a 75% dos
valores encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□), outliers (○) e valores
extremos (*).
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Figura 11: Variação da concentração do OD (ml/L) nas campanhas de coleta, agrupadas em
fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase
3. As linhas horizontais demarcadas nos gráficos representam os limites das classificações,
sendo a classe 1 representada pela linha de cor verde, a classe 2 representada pela linha de cor
laranja e a classe 3 representada pela linha de cor vermelha. Gráfico referente à camada de
superfície (A) de fundo (B).
Amônia
Os dados da camada de superfície variaram de 0,03 µM a 42,35 µM (Figura
12). O maior valor foi observado na coleta do dia 26/06/2014, no ponto P1. O
menor valor foi observado nas coletas do dia 21/09/2011 e 06/01/2012, no ponto
P2. A média entre os pontos variou de 0,77 µM a 10,24 µM (Tabela 1). A maior
média ocorreu no ponto P1 e a menor no ponto P2. Para a camada de fundo
observamos variação de 0,03 µM a 32,24 µM. O maior valor foi observado na
coleta do dia 25/09/2018, no ponto P4. Já o menor valor foi observado na coleta
do dia 06/01/2012, no ponto P2. A média entre os pontos variou de 0,45 µM a
7,29 µM. A maior média ocorreu no ponto P4 e a menor no ponto P2. Os pontos
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Emissário - P4 Ilha Rasa Praia
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P1 e P4 apresentaram concentrações bem mais elevadas do que os outros, em
todas as fases do projeto. Na camada de superfície foi observado que apenas
as campanhas realizadas na Fase 2 do projeto apresentaram valores que
extrapolaram o limite para a classe 1 do CONAMA, e que tal extrapolação
ocorreu apenas nos pontos P1 e P4 (Figura 13-A). Já na camada de fundo foi
observado que houve extrapolação do limite para a classe 1 do CONAMA
apenas para os valores do ponto P4 das coletas dos dias 27/02/2018 e
25/09/2018, na Fase 3 (Figura 13-B) Além disso, ao longo das três fases
podemos observar uma clara tendência de aumento nas concentrações de
amônia, principalmente no ponto P4, aonde esse aumento foi significativo.
(p=0,01) (Figura 14). Para mais informações a respeito da variação das
concentrações de amônia nos outros pontos favor olhar anexo 2.
Figura 12: Variação da amônia (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) em cada
ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, (□) - mediana, (○) - outliers e (*) - valores
extremos.
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Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Figura 13: Variação da concentração da amônia (µM) nas campanhas de coleta, agrupadas em fases. O
primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3. A linha horizontal
demarcada nos gráficos representa o limite da classificação do CONAMA, sendo a classe 1 representada
pela linha de cor verde. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico referente à camada de
fundo.
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Figura 14: Variação da amônia (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) em no
ponto P4 ao longo das três fases de amostragem. A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, (□) - mediana, (○) - outliers e (*) - valores
extremos.
Nitrito
Os valores da camada de superfície variaram de 0,01 µM (limite de
detecção) a 3,71 µM (Figura 15). O maior valor foi observado na coleta do dia
03/07/2012, no ponto P1. Já o menor valor foi observado nas coletas do dia
22/05/2014, no ponto P2; 02/07/2014, no ponto Rasa; 06/03/2018, nos pontos
P2, P3 e P4; 05/04/2018, nos pontos P2, P3 e Praia e no dia 25/09/2018, nos
pontos P2, P3 e Rasa. A média entre os pontos variou de 0,11 µM a 1,32 µM
(Tabela 1). A maior média ocorreu no ponto P1, e a menor no ponto Rasa. Já na
camada de fundo os valores variaram de 0,01 µM (limite de detecção) a 2,48 µM.
O maior valor foi observado na coleta do dia 14/03/2014, no ponto P4. Já o menor
valor foi observado na coleta do dia 05/04/2018, nos pontos P2 e Rasa. A média
entre os pontos variou de 0,34 µM a 0,85 µM. A maior média ocorreu também no
ponto P1, e a menor no ponto P3. O ponto P1 apresentou as maiores
concentrações de nitrito, principalmente na camada de superfície. A variação do
nitrito em relação às fases do projeto é apresentada na figura 16.
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Figura 15: Variação do nitrito (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) em cada
ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos
(*).
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Figura 16: Variação da concentração de nitrito (µM) nas campanhas de coleta, agrupadas em
fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase
3. A linha horizontal demarcada nos gráficos representa o limite da classificação do CONAMA,
sendo a classe 1 representada pela linha de cor verde. (A) Gráfico referente à camada de
superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo.
Nitrato
Os valores da camada superficial apresentaram variação de 0,01 µM (limite
de detecção) a 10,09 µM (Figura 17). O maior valor foi observado na coleta do
dia 02/12/2014, no ponto Praia. O menor valor foi observado nas coletas dos
dias 27/08/2014, no ponto P2 e 11/11/2014, nos pontos P4 e Praia. A média
entre os pontos variou de 0,64 µM a 2,60 µM (Tabela 1). A maior média ocorreu
no ponto P1, já a menor ocorreu no ponto P2. Na camada de fundo, os valores
variaram de 0,06 µM a 13,44 µM. O maior valor foi observado na coleta do dia
27/03/2012, no ponto P2. O menor valor foi observado na coleta do dia
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22/01/2014, no ponto P3. A média entre os pontos variou de 2,24 µM a 6,16 µM.
A maior média foi registrada no ponto P2, e a menor no ponto P3. Foi observado
a formação de um padrão para os dados da camada de fundo, porém o mesmo
não foi observado na camada de superfície. (Figura 18). As concentrações de
nitrato começam a decair a partir de abril/maio e voltam a aumentar a partir de
agosto/setembro. Também foi observada, para a mesma camada, uma
tendência de diminuição nas concentrações de nitrato em todos os pontos,
principalmente no ponto Rasa, aonde essa diminuição foi significativa (p=0,01)
(Figura 19). A camada de fundo apresentou maiores concentrações de nitrato
porém não foi observado nenhum valor que extrapolasse o limite para a classe
1 do CONAMA. Para mais informações a respeito da variação das concentrações
de nitrato nos outros pontos favor olhar anexo 3.
Figura 17: Variação do nitrato (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) em cada
ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□), outliers (○) e valores extremos
(*).
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Figura 18: Variação da concentração de nitrato (µM) nas campanhas de coleta, agrupadas em
fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3.
A linha horizontal demarcada nos gráficos representa o limite da classificação do CONAMA, sendo
a classe 1 representada pela linha de cor verde. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B)
Gráfico referente à camada de fundo.
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Entrada Baía Ilha Redonda Ilha de Palmas Emissário Praia Rasa
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Figura 19: Variação do nitrato (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) no ponto Rasa,
ao longo das três fases de amostragem. A caixa representa 25% a 75% dos valores encontrados, as
barras os valores mínimo e máximo, (□) – mediana e (*) - valores extremos.
Nitrogênio total
Os valores da camada de superfície variaram de 4,02 µM a 61,41 µM
(Figura 20). O maior valor foi observado na coleta do dia 14/06/2012, no ponto
P1. O menor valor foi observado na coleta do dia 18/11/2014, no ponto Rasa. A
média entre os pontos variou de 2,66 µM a 9,12 µM (Tabela 1). A maior média
ocorreu no ponto P1, e a menor no ponto Rasa. Já para os valores da camada
de fundo, a variação observada foi de 5,58 µM a 57,28 µM. O maior valor foi
observado na coleta do dia 29/11/2011, no ponto P1. O menor valor foi
observado na coleta do dia 28/06/2018, no ponto Rasa. A média entre os pontos
variou de 3,58 µM a 6,17 µM. A maior média foi registrada no ponto P4, e a
menor no ponto P3. A concentração de nitrogênio total foi maior no ponto P4 e
principalmente no ponto P1, com destaque para a camada de superfície. A
variação do nitrogênio total em relação às fases do projeto é apresentada na
figura 21.
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
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Figura 20: Variação do nitrogênio total (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde)
em cada ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa 25% a 75% dos
valores encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□), outliers (○) e valores
extremos (*).
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Torres, C. L. 2019. Qualidade das águas no MoNa Cagarras.
Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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Figura 21: Variação da concentração do nitrogênio total (µM) nas campanhas de coleta, agrupadas
em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e o terceiro a Fase 3.
(A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico referente à camada de fundo.
Ortofosfato
Os valores da camada de superfície variaram de 0,02 µM a 2,05 µM (Figura
22). O maior valor foi observado na coleta do dia 29/11/2011, no ponto P4. O
menor valor foi observado na coleta do dia 22/01/2014, também no ponto P4. A
média entre os pontos variou de 0,24 µM a 0,95 µM (Tabela 1). A maior média
foi registrada no ponto P4, e a menor no ponto Rasa. Já na camada de fundo,
os valores variaram de 0,07 µM a 2,06 µM. O maior valor foi observado na coleta
do dia 27/02/2018, no ponto P4. O menor valor foi observado na coleta do dia
06/03/2018, também no ponto P4. A média entre os pontos variou de 0,41 µM a
0,95 µM. A maior média ocorreu no ponto P4, e a menor no ponto P3. Os pontos
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Emissário Praia Ilha Rasa
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P1 e P4 apresentaram as maiores concentrações de ortofosfato, principalmente
P4, na camada de fundo. A variação do ortofosfato em relação às fases do
projeto é apresentada na figura 23.
Figura 22: Variação do ortofosfato (µM) na superfície (em vermelho) e fundo (em verde) em cada
ponto de amostragem, nas três fases do projeto, A caixa representa 25% a 75% dos valores
encontrados, as barras os valores mínimo e máximo, mediana (□) e outliers (○).
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Figura 23: Variação da concentração de ortofosfato (µM) nas campanhas de coleta,
agrupadas em fases. O primeiro grupo de dados representa a Fase 1, o segundo a Fase 2 e
o terceiro a Fase 3. (A) Gráfico referente à camada de superfície. (B) Gráfico referente à
camada de fundo.
Fósforo Total
Os valores da camada de superfície variaram de 0,12 µM a 2,86 µM (Figura
24). O maior valor foi observado na coleta do dia 27/02/2018, no ponto P1. O
menor valor foi observado na coleta do dia 29/10/2014, no ponto P3. A média
entre os pontos variou de 1,64 µM a 12,17 µM (Tabela 1). A maior média foi
registrada no ponto P1, e a menor no ponto Rasa. Já os valores da camada de
fundo apresentaram variação de 0,19 µM a 3,05 µM. O maior valor foi observado
também na coleta do dia 27/02/2018, porém no ponto P4. O menor valor foi
observado na coleta do dia 11/11/2014, no ponto P3. A média entre os pontos
variou de 1,15 µM a 4,80 µM. A maior média ocorreu no ponto P1, e a menor no
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ofo
sfa
to (µ
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Superfície
Entrada Baía Ilha Redonda Ilha de Palmas Emissário Praia Ilha Rasa
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)
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Entrada Baía Ilha Redonda Ilha de Palmas
Emissário Praia de Ipanema Ilha Rasa
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Monografia apresentada ao Departamento de Biologia Marinha – UFRJ
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ponto P2. Os pontos P1 e P4 apresentaram as maiores concentrações de fósforo
total. Foi observado na camada de superfície que em todas as fases houveram
campanhas aonde as concentrações de fósforo total ultrapassaram o limite
estipulado para a classe 1 do CONAMA, e na camada de fundo foi observado
que houve extrapolação desse limite apenas na Fase 3, no ponto P4 Além disso,
o valor mais alto registrado ultrapassou o limite para a clas