Revista de Gestão Costeira Integrada
Volume 20, Issue 3, September 2020, Pages 169-178
DOI: 10.5894/rgci-n284
* Submission: 28 AGO 2019; Peer review: 18 APR 2019; Revised: 4 MAY 2020; Accepted: 4 MAY 2020; Available on-line:26 AGO 2020
Qualidade da água de três estuários tropicais expostos a diferentes níveis de urbanização
Regina Célia Macêdo do Nascimento@ 1, Cibele Rodrigues Costa1, 2, Mateus G. Magarotto1, 3, Jacqueline Santos Silva-Cavalcanti4, Monica Ferreira Costa1, 5
@ Corresponding author: nascimento.regina@live.com
1 Universidade Federal de Pernambuco, Departamento de Oceanografia, Laboratório de Ecologia e Gerenciamento de Ecossistemas Costeiros e Estuarinos
2 Email: cibele.crc@gmail.com
3 Email: mateusmagarotto@gmail.com
4 Universidade Federal Rural de Pernambuco, Departamento de Biologia. Email: jacque_ss@hotmail.com
5 Email: mfc@ufpe.br
RESUMO
Os estuários são ambientes de alta produtividade biológica que fornecem diversos serviços ecossistêmicos, como por exemplo, alimento e abrigo. Sua qualidade de água é fundamental para a manutenção o mais próximo do possível dos padrões ecológicos originais que garantem esses serviços. Dessa forma, este estudo objetivou comparar a qualidade da água de três estuários tropicais com diferentes histórias de ocupação e graus de urbanização. Os estuários dos Rios Goiana, Capibaribe e Jaboatão estão localizados no Estado de Pernambuco, Brasil. Foram analisadas as variáveis: temperatura da água, pH, oxigênio dissolvido, saturação de oxigênio, demanda bioquímica de oxigênio, turbidez, cor, salinidade e fósforo total. Os dados foram obtidos pela Agência Estadual de Meio Ambiente do Estado de Pernambuco (CPRH) entre os anos de 2006 a 2009, como parte de seu programa de monitoramento da qualidade da água de bacias hidrográficas. Os três estuários, independentemente de seu status de conservação, apresentaram sua qualidade da água comprometida por níveis acima do recomendado de fósforo total (0,18 mg L-1 de acordo com a legislação nacional) e baixas concentrações de oxigênio dissolvido (entre 0,0 e 6,7 mg L-1, neste trabalho), muitas vezes (~38% das amostras) inferior a 2 mg L-1,caracterizando eventos de hipóxia - possivelmente ajudados pelas altas temperaturas da água (24,5 a 30,0oC). Esses resultados refletem a falta de saneamento básico nas três bacias, independente de seus graus de urbanização. Essa situação soma-se a outros impactos advindos da cultura secular de cana-de-açúcar, como o desmatamento, escoamento de fertilizantes, lixiviação do solo e outras cargas poluidoras.
Palavras-chave: Bacias hidrográficas, Monitoramento da qualidade da água, Conservação aquática.
ABSTRACT
Estuaries are environments of high biological productivity that provide diverse ecosystem services, such as food or shelter. Its water quality is fundamental for the development and maintenance as close as possible to the original ecological standards that guarantee these services. Thus, this study aimed to compare the water quality of three tropical estuaries with different occupation histories and degrees of urbanization. The Goiana, Capibaribe and Jaboatão estuaries are located in Pernambuco State, Brazil. The variables analysed were: water temperature, pH, dissolved oxygen, oxygen saturation, biochemical oxygen demand, turbidity, colour, salinity and total phosphorus. All data were obtained from the Pernambuco State Environmental Agency (CPRH) from 2006 to 2009, as part of its water quality monitoring program. The three estuaries, regardless of their conservation status, are under poor water quality conditions, with high levels of total phosphorus (0.18 mg L-1 Brazilian guidelines) and low dissolved oxygen concentrations (entre 0.0 and 6.7 mg L-1, present work). Even with seasonal changes and over the years, oxygen levels are often less than 2.0 mg L-1 characterizing hypoxia - possibly helped by high water temperatures (24.5 to 30.0oC). As a general scenario, even with different urban contribution, the three estuaries need attention regarding water quality. Results reflect the lack of basic sanitation in the three basins, regardless of their degree of urbanization. This situation adds to other impacts from the centuries old sugarcane plantations and milling, such as deforestation, fertilizer runoff, soil leaching and other polluting loads.
Keywords: River basins, Water quality monitoring, Aquatic conservation.
Achete, F., Van Der Wegen, M., Roelvink, J. A. Jaffe, B. (2017). How can climate change and engineered water conveyance affect sediment dynamics in the San Francisco Bay-Delta system? Climatic Change, 142:375-389. DOI: 10.1007/s10584-017-1954-8
Altieri, A.H., & Gedan, K.B. (2015). Climate change and dead zones. Global Change Biology, 21(4): 1395-1406. DOI: 10.1111/gcb.12754
Álvarez-Vázquez, M. A., Prego, R., Ospina-Alvarez, N., Caetano, M., Bernárdez, P., Doval, M., . Vale, C. (2016). Anthropogenic changes in the fluxes to estuaries: Wastewater discharges compared with river loads in small rias. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 179, 112-123. DOI: 10.1016/j.ecss.2015.08.022
Arruda-Santos, R.H., Schettini, C.A.F., Yogui, G.T., Maciel, D.C., Zanardi-Lamardo, E. (2018). Sources and distribution of aromatic hydrocarbons in a tropical marine protected area estuary under influence of sugarcane cultivation. Science of The Total Environment, 624: 935-944. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.12.174
Barcellos, R.L., Flores-Montes, M.J., Alves, T.M.F., Camargo, P.B. (2016). Modern sedimentary processes and seasonal variations of organic matter in an urban tropical estuary, Jaboatão River (PE), Brazil. Journal of Coastal Research, 75(1): 38-42. DOI: 10.2112/SI75-008.1
Barletta, M., & Costa, M. F. (2009). Living and Non-living Resources Exploitation in a Tropical Semi-arid Estuary. Journal of Coastal Research, (SI 56), 371-375.
Barletta, M., Costa, M. F., Dantas, D. V. (2020). Ecology of microplastics contamination within food webs of estuarine and coastal ecosystems. MethodsX, 100861. DOI: 10.1016/j.mex.2020.100861.
Barletta, M., Lima, A. R. A., & Costa, M. F. (2019). Distribution, sources and consequences of nutrients, persistent organic pollutants, metals and microplastics in South American estuaries. Science of The Total Environment, 651, 1199-1218. DOI: 10.1016/j.scitotenv.2018.09.276
Bezerra, A.P.X.G., Gabriel, F.A., Lorena, E.M.G., Santos, I.G.S., Rolim Neto, F.C. (2018). Environmental Diagnosis of the Permanent Preservation Area (PPA) of the Capibaribe River in the city of Recife - PE. Scientific Journal of Environmental Sciences, (ISSN: 2447-0740) 4(1): 005-012.
Brower, R.L., Schramkowski, G.P. (2018). Time Evolution of Estuarine Turbidity Maxima in Well-Mixed, Tidally Dominated Estuaries: The Role of Availability- and Erosion-Limited Conditions. Journal of Physical Oceanography, 48: 1629-1650. DOI: 10.1175/JPO-D-17-0183.1
CONAMA - Conselho Nacional do Meio Ambiente. (2005). Resolução nº 357 de 17 de Março de 2005. CONAMA, Brasília.
Costa, C. R., Costa, M. F., Barletta, M., & Alves, L. H. B. (2017). Interannual water quality changes at the head of a tropical estuary. Environmental Monitoring and Assessment, 189(12), 628. DOI: 10.1007/s10661-017-6343-2
Costa, C. R., Ferreira, M. F., Dantas, D. V., & Barletta, M. (2018). Interannual and seasonal variations in estuarine water quality. Front. Mar. Sci., 5(301). DOI: 10.3389/fmars.2018.00301
Costa, C.R., Costa, M.F., Barletta, M., Alves, L.H.B. (2017). Interannual water quality changes at the head of a tropical estuary. Environmental Monitoring Assessment ,189: 628. DOI: 10.1007/s10661-017-6343-2 CPRH - Agência Estadual de Meio Ambiente e Recursos Hídricos. (2018). Relatório de monitoramento da qualidade da água de bacias hidrográficas do estado de Pernambuco - 2017.
Dixon, J. L., Osburn, C. L., Paerl, H. W., & Peierls, B. L. (2014). Seasonal changes in estuarine dissolved organic matter due to variable flushing time and wind-driven mixing events. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 151, 210-220. DOI: 10.1016/j.ecss.2014.10.013
Ekstrom, J. A., Suatoni, L., Cooley, S. R., Pendleton, L. H., Waldbusser, G. G., Cinner, J. E. (2015). Vulnerability and adaptation of US shellfisheries to ocean acidification. Nat. Clim. Chang., 5: 207-214. DOI: 10.1038/nclimate2508 EPA - United States Environmental Protection Agency. 2015. Human Health Ambient Water Quality Criteria: 2015 Update.
Eyre, B. (1997). Water quality changes in an episodically flushed sub tropical Australian estuary: A 50 year perspective. Marine Chemistry, 59, 177-187.
Goodman, L. R., & Campbell, J.G. (2007). Lethal levels of hypoxia for Gulf Coast estuarine animals. Marine Environmental Research, 152(1): 37-42. DOI: 10.1007/s00227-007-0685-1
Hallett, C. S., Valesini, F., & Elliott, M. (2016). A review of Australian approaches for monitoring, assessing and reporting estuarine condition: I. International context and evaluation criteria. Environmental Science & Policy, 66, 260-269. DOI: 10.1016/j.envsci.2016.07.014
Halpern B.S., Walbridge S., Selkoe K.A, Kappel, C.V, Micheli, F., D'Agrosa, C., Bruno. J.F., Watson, R. (2008). A global map of human impact on marine ecosystems. Science, 319: 948-952. DOI: 10.1126/science.1149345.
Harrison, T. D., & Whitfield, A. K. (2006). Temperature and salinity as primary determinants influencing the biogeography of fishes in South African estuaries. Estuarine, Coastal and Shelf Science, 66(1-2), 335-345. DOI: 10.1016/j.ecss.2005.09.010
Huang, X.P., Huang, L.M., Yue, W.Z. (2003). The characteristics of nutrients and eutrophication in the Pearl River estuary, South China. Marine Pollution Bulletin, 47(1-6): 30-36. DOI: 10.1016/S0025-326X(02)00474-5
Karydis, M., & Kitsiou, D. (2013). Marine water quality monitoring: A review. Marine Pollution Bulletin, 77(1-2), 23-36. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2013.09.012
Kennish, M. J. (1991). Ecology of Estuaries: Anthropogenic Effects. CRC Press.
Kitsiou, D., & Karydis, M. (2011). Coastal marine eutrophication assessment: A review on data analysis. Environment International, 37(4), 778-801. DOI: 10.1016/j.envint.2011.02.004
Köchling, T., Sanz, J.L., Galdino, L., Florencio, L. Kato, M.T. (2017). Impact of pollution on the microbial diversity of a tropical river in an urbanized region of northeastern Brazil. International Microbiology, 20(1): 11-24. DOI: 10.2436/20.1501.01.281.
Lee, J., K.-T. Park, J.-H. Lim, J.-E. Yoon, and I.-N. Kim. (2018). Hypoxia in Korean coastal waters: A case study of the natural Jinhae Bay and artificial Shihwa Bay. Frontiers in Marine Science, 5(70), 1-19. DOI: 10.3389/fmars.2018.00070
Li,G., Liu, J., Diao, Z., Jiang, X., Li, J., ... Tan, Y. (2018). Subsurface low dissolved oxygen occurred at fresh- and saline-water intersection of the Pearl River estuary during the summer period. Marine Pollution Bulletin, 126: 585-591. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2017.09.061
Micheli, F., Heiman, K. W., Kappel, C. V., Martone, R. G., Sethi, S. A., Osio, G. C., Fraschetti, S.; Shelton, A.O.; Tanner, J. M. (2016). Combined impacts of natural and human disturbances on rocky shore communities. Ocean Coast. Managenmt, 126:42-50. DOI: 10.1016/j.ocecoaman.2016.03.014.
Mohebbi, M. R., Saeedi, R., Montazeri, A., Azam Vaghefi, K., Labbafi, S., Oktaie, S., . Mohagheghian, A. (2013). Assessment of water quality in groundwater resources of Iran using a modified drinking water quality index (DWQI). Ecological Indicators, 30, 28-34. DOI: 10.1016/j.ecolind.2013.02.008
Nascimento, R. C. M.; Guilherme, B.C. ; Araujo, M. C. B. ; Magarotto, M. ; Silva-Cavalcanti, J. S. (2018). Uso de Indicadores Ambientais em áreas costeiras: uma revisão bibliográfica. Revista Brasileira de Meio Ambiente, 1, 052-069.
Navratil, O., Esteves, M., Legout, C., Gratiot, N., Nemery, J., Willmore, S., Grangeon, T. (2011). Global uncertainty analysis of suspended sediment monitoring using turbidimeter in a small mountainous river catchment. J. Hydrol. 398: 246-259. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2010.12.025.
O'Boyle, S., McDermott, G., Wilkes, R. (2009). Dissolved oxygen levels in estuarine and coastal waters around Ireland. Marine Pollution Bulletin, 58(11): 1657-1663. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2009.07.002
Qin, H., He, K., & Fu, G. (2016). Modeling middle and final flush effects of urban runoff pollution in an urbanizing catchment. Journal of Hydrology, 534, 638-647. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2016.01.038
Renjith, K. R., Chandramohanakumar, N., & Joseph, M. M. (2011). Fractionation and bioavailability of phosphorus in a tropical estuary, Southwest India. Environmental Monitoring and Assessment, 174(1-4), 299-312. DOI: 10.1007/s10661-010-1458-8
Robins, P. E., Skow, M.W., Lewis, M.J., ., Jago, C.F. (2016) Impact of climate change on UK estuaries: A review of past trends and potential projections. Estuarine Coastal Shelf Sci., 169: 119-135. DOI: 10.1016/j.ecss.2015.12.016.
Schettini, C.A.F., Miranda, J.B., Valle-Levinson, A., Truccolo, E.C., Domingues, E.C. (2016). The circulation of the lower Capibaribe Estuary (Brazil) and its implications for the transport of scalars. Brazilian Journal of Oceanography, 64(3): 263-276. DOI: 10.1590/S1679-87592016119106403
Tagliani, P. R. A. (2018). Base ecossistêmica para o ordenamento territorial na planície costeira do Rio Grande do Sul. Desenvolvimento e Meio Ambiente, 44, 36-50. DOI: 10.5380/dma.v44i0.54997
Telesh, I. V., & Khlebovich, V. V. (2010). Principal processes within the estuarine salinity gradient: A review. Marine Pollution Bulletin, 61(4-6), 149-155. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2010.02.008
Van Diggelen, A.D. & Montagna, P.A. (2016). Is Salinity Variability a Benthic Disturbance in Estuaries? Estuaries and Coasts 39(4):967-980. DOI: 10.1007/s12237-015-0085-9
Wetz, M. S., Hayes, K. C., Fisher, K. V. B., Price, L., & Sterba-Boatwright, B. (2016). Water quality dynamics in an urbanizing subtropical estuary (Oso Bay, Texas). Marine Pollution Bulletin, 104(1-2), 44-53. DOI: 10.1016/j.marpolbul.2016.02.013
Xavier, D.A., Barcellos, R.L., Figueira, R.C.L., Schettini, C.A.F. (2016). Evolução sedimentar do estuário do Rio Capibaribe (Recife-PE) nos últimos 200 anos e suas relações com a atividade antrópica e processo de urbanização. Tropical Oceanography, 44(2): 74-88. DOI: 10.5914/2016.0126
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