Dinâmica temporal da qualidade da água em um córrego urbano / Temporal dynamics of water quality in an urban stream

RESUMO A urbanização conduz ao acréscimo de superfícies de baixa permeabilidade nas bacias hidrográficas, o que resulta em aumento no volume de água pluvial escoado superficialmente nos terrenos e, consequentemente, na ampliação de poluentes carreados aos cursos de água receptores, o que pode prejudicar a qualidade de suas águas. O objetivo principal da presente pesquisa foi analisar a variação da qualidade da água ao longo do dia em um córrego impactado por área urbana por meio do índice de qualidade das águas (IQACETESB) e dos parâmetros envolvidos no seu cálculo. A coleta de amostras foi realizada uma vez ao mês, durante o período de sete meses, nos seguintes horários: 8h, 14h e 19h. No geral, foram encontradas baixas concentrações de oxigênio dissolvido e altos teores de matéria orgânica e nutrientes no córrego avaliado. A amostragem em diferentes períodos do dia foi eficiente em relação ao entendimento dos processos antrópicos que acontecem na sub-bacia estudada (e.g., lançamento de esgoto doméstico in natura e aporte intenso de fósforo no período da manhã). Além disso, foi observada uma oscilação significativa no valor do IQACETESB entre os três períodos do dia, tal como em junho de 2018: 52 (manhã) e 23 (noite). Dessa forma, a avaliação do IQACETESB conduzida em apenas um horário do dia pode deixar passar informações essenciais para os gestores ambientais, resultando em uma visão errônea do problema.

ABSTRACT Urbanization leads to the addition of areas of low permeability in watersheds, which results in an increase in the volume of rainwater drained superficially and, consequently, in the expansion of pollutants carried to the receiving watercourses, which may impair the quality of their waters. The main objective of this research was to analyze the variation in water quality throughout the day in a stream impacted by urban areas through the water quality index (WQICETESB) and the parameters involved in its calculation. Sample collection was performed once a month, for a period of seven months, at the following times: 8:00 am, 2:00 pm, and 7:00 pm. In general, low concentrations of dissolved oxygen and high levels of organic matter and nutrients were found in the stream evaluated. Sampling at different times of the day was efficient in terms of understanding the anthropic processes that take place in the studied sub-basin (e.g., the release of fresh domestic sewage and intense phosphorus input in the morning). In addition, a significant fluctuation in the value of the WQICETESB was observed between the three periods of the day, as in June 2018: 52 (morning) and 23 (night). Thus, the evaluation of the WQICETESB conducted in only one hour of the day can pass on essential information for environmental managers, resulting in an erroneous view of the problem.

Evaluación de calidad del agua en la Quebrada Jui, afluente del río Sinú, Colombia / Water quality assessment in Quebrada Jui, tributary of the Sinú river, Colombia

RESUMEN La microcuenca de la quebrada Jui, enmarcada dentro de la cuenca alta del río Sinú, región Caribe de Colombia, es uno de los recursos hídricos utilizados por la población rural para consumo, riego y saneamiento; sin embargo, recibe cargas contaminadas de centros poblados en su área de influencia, que corresponden al vertimiento de aguas residuales, afluentes de laguna de oxidación, actividades ganaderas, extracción de arena, agricultura de pancoger y cultivos no formales. El objetivo de este estudio fue determinar el índice de calidad del agua (ICA) y establecer la relación entre los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos con las diferentes fuentes antropogénicas, para establecer origen común de contaminación. Además, el análisis de plaguicidas organoclorados y organofosforados, para conocer la influencia de las actividades agrícolas. Se tomaron muestras en seis estaciones, en el periodo seco y húmedo del 2018. Las concentraciones de los parámetros fisicoquímicos y microbiológicos, se analizaron empleando los métodos estandarizados de la American Public Health Association. Los plaguicidas, se cuantificaron por el método cromatografía de gases con espectrometría de masas (GC-MS). En promedio, el ICA fue 74,1, clasificando la fuente hídrica con buena calidad, exceptuando las estaciones (E4 y E5), en el periodo húmedo, cuya clasificación fue media, debido al aporte de coliformes fecales y turbidez. La concentración de plaguicidas, se presentó por debajo del límite de detección del método. En general, el análisis estadístico multivariado indica que las fuentes de contaminación derivan de aguas residuales domésticas, escorrentía agrícola, excretas del ganado porcino y minería de arena.

ABSTRACT The micro-base of the Jui creek, framed within the upper Sinú River basin, Colombia Caribbean region, is one of the water resources used by the rural population for consumption, irrigation and sanitation. However, it receives contaminated loads from urban centers in its area of influence that correspond to the discharge wastewater, oxidation lagoon tributaries, livestock activities, sand extraction, agriculture and non-formal crops. The objective of this study was to determine the water quality index (ICA) and establish the relationship between the physical-chemical and microbiological parameters with the different anthropogenic sources to establish a common source of contamination. In addition, the analysis of organochlorinated and organophosphate pesticides to understand the influence of agricultural activities. Samples were taken in six seasons, in the dry and humid period of 2018. Concentrations of physical-chemical and microbiological parameters were analyzed using the American Public Health Association's standardized methods. The pesticides were quantified by the gas chromatography method with mass spectrometry (GC-MS). On average the WQI was 74.1 classifying the water source with good quality, except the seasons (E4 and E5) in the wet period, the classification of which was average, due to the contribution of fecal coliforms and turbidity. The concentration of pesticides was below the detection limit of the method. In general, multivariate statistical analysis indicates that sources of pollution are from domestic wastewater, agricultural runoff, pig excretions and sand mining.

Índice fuzzy de qualidade de água para ambiente lótico - IQAFAL / IQA FAL - Fuzzy water quality index for lotic environments

RESUMO A divulgação de informações sobre qualidade das águas para um público não especialista é fundamental para subsidiar ações políticas e institucionais de gestão dos ambientes aquáticos. Para tanto, índices de qualidade de água têm sido propostos por serem capazes de sintetizar em um único valor ou categoria a informação, normalmente descrita a partir de um conjunto extenso de variáveis de qualidade de água. Este trabalho propõe um novo índice de qualidade de água, IQAFAL, baseado em lógica nebulosa, direcionado para o ambiente lótico, desenvolvido com a colaboração do quadro de especialistas da área de qualidade de água do Instituto Estadual do Ambiente (INEA). O índice proposto foi aplicado a dados de qualidade de água do Rio Paraíba do Sul, obtidos pelo INEA, nos anos de 2002 a 2009. Os resultados do IQAFAL mostraram que esse índice foi capaz de descrever a qualidade da água desse trecho do Rio Paraíba do Sul, correspondendo satisfatoriamente às avaliações de qualidade de água contidas nos relatórios disponíveis. Verificou-se também que com essa metodologia foi possível evitar que a influência de uma variável em condições críticas fosse atenuada pela influência das outras variáveis em condições favoráveis, produzindo um resultado impreciso no índice final.

ABSTRACT The dissemination of information on water quality for a non-specialist audience is essential to support political and institutional actions for the management of aquatic environments. Therefore, water quality indices have been proposed since they are able to synthesize into a single value or category information, usually described from an extensive set of water quality variables. This research proposes a new water quality index, based on fuzzy logic, aimed at lotic environments, developed through the collaboration of experts in water quality of the Rio de Janeiro Environmental Agency (Instituto Estadual do Ambiente - INEA). The proposed index was applied to water quality data from the Paraíba do Sul River, obtained by INEA, in the years 2002 to 2009. The results of IQAFAL showed that the index was able to synthesize the water quality of this stretch of the Paraíba do Sul, satisfactorily matching the assessments of the water quality assessments contained in the reports available. It was also noticed that with this methodology it was possible to avoid the attenuation of the influence of a variable in critical condition was attenuated by the influence of other variables in favorable conditions, producing an inaccurate result in the final index.

Índice de qualidade de água modificado pela análise multivariada: estudo de caso do Arroio Pelotas, RS, Brasil / Water quality index modified by using multivariate analysis: a case study of Pelotas Stream, RS, Brazil

RESUMO O objetivo deste estudo foi desenvolver um índice de qualidade de água modificado (IQAMod), por meio de análises multivariadas, e comparar com o índice utilizado pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (Cetesb) (IQACETESB), para ser aplicado no Arroio Pelotas, Rio Grande do Sul, Brasil. Foram usados dados secundários de qualidade da água superficial do Arroio Pelotas, para o sítio de amostragem GER 48, localizado no município de Pelotas, monitorados e disponibilizados pela Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luís Roessler (FEPAM), no período entre 1997 e 2013. Entre as análises multivariadas, empregou-se a análise fatorial (AF)/análise de componentes principais (ACP). Os resultados indicaram que a ACP extraiu duas componentes principais que explicaram 100% da variância total dos dados na matriz de correlação, enquanto os escores fatoriais para o cálculo do IQAMod foram extraídos do primeiro fator, que explicou 70,6% da variância total. Concluímos que o IQAMod mostrou demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), turbidez (TH) e sólidos totais (ST) como as variáveis de mais importância na construção do índice, diferindo do IQACETESB, que apresentou as variáveis oxigênio dissolvido (OD), coliformes termotolerantes (CT) e potencial hidrogeniônico (pH) como as de mais relevância, demonstrando assim a necessidade da calibração do IQACETESB para aplicação nesse ecossistema específico.

ABSTRACT This research aimed at developing a modified water quality index (WQIMod) by using multivariate analysis, from a comparison with the WQI used by the Environmental Company of São Paulo (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo-Cetesb) (IQACETESB), to be applied in the Pelotas Stream, RS, Brazil. Secondary data from Pelotas Stream surface water quality were used, collected in the sampling site GER 48, located in the municipality of Pelotas, where they were monitored and provided by the State Foundation of Environmental Protection Henrique Luís Roessler (Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luís Roessler-FEPAM) between 1997 and 2013. Among the multivariate analyses, the factor analysis/principal component analysis (PCA) was used. The results indicated that the PCA extracted two principal components, which explained 100% of the total data variance in the correlation matrix, while the factorial scores for WQIMod calculation were extracted from the first factor, which explained 70.6% of the total data variance. We concluded that the WQIMod exhibits biochemical oxygen demand (BOD5), turbidity (TH) and total solids (TS) as the most important variables for the index construction, differing from the WQICETESB, which shows the variables dissolved oxygen (DO), thermotolerant coliforms (TC) and hydrogenionic potential (pH) as the most relevant ones, indicating the need of WQICETESB calibration for applying in this specific ecosystem.

Index-based and compliance assessment of water quality for a Brazilian subtropical reservoir / Avaliação da qualidade da água baseada em índices e da conformidade ao enquadramento de um reservatório subtropical brasileiro

ABSTRACT The Passaúna catchment is part of the Upper Iguaçu watershed and includes a water supply reservoir for over 500,000 inhabitants of Curitiba metropolitan region. The aim of this study was to establish the state of reservoir water quality, and whether it has undergone any recent medium- and long-term variations. A physical-chemical-biological assessment was undertaken using nine indicators and three indexes: Water Quality Index (WQI), Trophic State Index (TSI) and Shannon-Weaver Index (H') for macroinvertebrate diversity. Compliance with the prescribed quality standards for the water body was verified using frequency curves. Two WQI calculation approaches were contrasted to test for conditions of partial data unavailability. Temporal trends in key parameters were assessed using Spearman's rank correlation coefficient. WQI results from 1991-2014 indicated that the water quality may be classified as good and improved in the final decade of such period, while most TSI results were in the oligotrophic/mesotrophic range, but with no significant temporal trend. The biodiversity result of H'=1.6 obtained with data acquired in 2014 indicated a moderately degraded ecosystem that is typically associated with flow regulation and a degree of water quality impairment. Such a multi-indicator integrated physical-chemical-biological monitoring approach comprised a robust framework for assessments of medium-long term aquatic health.

RESUMO A bacia do rio Passaúna situa-se na parte superior da Bacia do Rio Iguaçu e inclui um reservatório de águas de abastecimento público para mais de 500 mil habitantes da região metropolitana de Curitiba. O objetivo deste estudo foi avaliar a qualidade das águas desse reservatório e identificar eventuais ocorrências de tendência temporal de variação. O estudo de características físicas, químicas e biológicas do corpo de água envolveu dados históricos e recém-adquiridos de nove indicadores e três índices: Índice de Qualidade das Águas (WQI), Índice de Estado Trófico (TSI) e Índice de Diversidade de Shannon-Weaver (H') para diversidade de macroinvertebrados. A conformidade aos padrões de qualidade prescritos foi analisada com base em curvas de permanência de qualidade de água. Duas formas de cálculo do WQI foram contrastadas para averiguar o efeito de disponibilidade incompleta de dados. Tendências temporais em parâmetros-chave foram buscadas com o teste de correlação de Spearman. Os resultados do WQI, entre 1991 e 2014, indicaram que a qualidade da água do reservatório pode ser classificada como "boa", apresentando tendência estatisticamente significativa de melhoria na última década de tal período. Os resultados obtidos para o TSI ficaram na faixa oligotrófico/mesotrófico e sem tendência significativa de variação temporal. O resultado de biodiversidade do H'=1,6, obtido com dados adquiridos em 2014, indicou um ecossistema aquático moderadamente degradado, tipicamente associado com o represamento de cursos de água e com um certo grau de comprometimento da qualidade da água. A abordagem integradora multi-indicadores de aspectos físicos, químicos e biológicos adotada neste estudo conferiu robustez à avaliação realizada da qualidade de água do corpo de água no médio-longo prazo.

Enquadramento e avaliação do índice de qualidade da água dos igarapés Rabo de Porco e Precuá, localizados na área da Refinaria Premium I, município de Bacabeira (MA) / Ordination and evaluation of the water quality index for the creeks Rabo de Porco and Precuá, located in the Premium I Refinery area, municipality of Bacabeira (MA), Brazil

RESUMO O objetivo deste estudo foi realizar um diagnóstico da qualidade das águas dos igarapés Rabo de Porco e Precuá, localizados na área de implantação da Refinaria Premium I, no município de Bacabeira, Maranhão. Foram avaliadas as características físico-químicas e microbiológicas da água em pontos a montante e a jusante de cada corpo d'água, confrontando os resultados com a Resolução CONAMA nº 357/2005 e com o índice de qualidade da água (IQA). No período de maio a agosto de 2012, foram efetuadas amostragens mensais dos seguintes parâmetros físicos e químicos da água: temperatura, turbidez, pH, sólidos totais (ST), oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), nitrogênio total, fósforo total (PT) e coliformes fecais. Os resultados mostraram diferenças significantes dos parâmetros entre os pontos a montante e a jusante apenas para as variáveis ST e turbidez, especialmente no Precuá. A análise dos componentes principais (PCA) revelou uma correlação moderada entre as variáveis. Os resultados obtidos enquadraram as águas da maioria dos pontos amostrados predominantemente na classe 3, seguida da classe 2 da Resolução CONAMA nº 357/2005. O IQA evidenciou ligeiras diferenças espaciais e temporais entre os corpos d'água investigados: o igarapé do Rabo de Porco registrou o melhor IQA, enquanto o pior IQA ocorreu na coleta de maio no ponto amostral Precuá a jusante. As informações levantadas servirão de base para avaliações de mudanças nas características e na qualidade dos corpos d'água estudados no decorrer da implantação e operação do empreendimento.

ABSTRACT The aim of this study was to assess the water quality for the creeks Rabo de Porco and Precuá, located in the area of deployment of the Premium I refinery in the municipality of Bacabeira, Maranhão, Brazil. The physico-chemical and microbiological characteristics of the water at points upstream and downstream of each water body were evaluated, comparing the results with the CONAMA Resolution 357/2005 and the water quality index (WQI). In the period from May to August 2012, monthly samples of the following physical and chemical parameters of water were made: temperature, turbidity, pH, total solids, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, total nitrogen, total phosphorus and fecal coliforms. The results showed significant differences in the parameters between upstream and downstream points, only for the parameters total solids and turbidity, especially for the Precuá creek. The principal component analysis revealed a moderate correlation between the parameters. The data indicated that water from most of the points can be classified in the class 3, followed by the class 2 of the CONAMA Resolution 357/2005. The WQI showed slight spatial and temporal differences between the water bodies investigated: Rabo de Porco creek registered the best WQI, while the worst one occurred in sampling at the downstream Precuá point in May. The information registered will be used as a basis for changes evaluation in characteristics and quality of water bodies studied during the deployment and operation of the enterprise.

Monitoring of urban and rural basins: water quality of Mourão basin / Monitoramento de bacias urbana e rural: análise integrada de qualidade de água da bacia hidrográfica do Rio Mourão

The Mourão River basin is located on the central western region of the Paraná State – Brazil, between coordinates 23º 44’ - 24º 25 South latitude and 52º 12’ - 52º 30’ West longitude, between 270 and 820 m above sea level, and 1,648.21 km2 drainage area. Water quality was evaluated by monitoring physical, chemical and microbiological parameters. Monthly samplings were performed for a year at five sites in the basin for analysis of: pH, temperature, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, total nitrogen, ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, turbidity, total solids, volatile solids and fecal coliforms. The results of the evaluated parameters showed higher values than the limits set by CONAMA Resolution 357 from 2005 for Class 2 in some samples. The Water Quality Index (WQI) indicated that 72% of samples had average quality and 28% had good quality for the Mourão River basin. Higher values of WQI were observed after rainfall period with median of 75 compared to the dry period with median of 62. The source of the Mourão River is contaminated with fecal coliforms, evidencing the real need to treat sewage in rural areas.

Resumo A Bacia Hidrográfica do Rio Mourão, localizada na porção centro ocidental do Estado do Paraná – Brasil, entre as coordenadas 23º 44’ - 24º 25’ Latitude Sul e 52º 12’ - 52º 30’ Longitude Oeste, entre 270 e 820 m acima do nível mar, possui área de drenagem de 1.648,21 km2. Nesta bacia foi avaliada a qualidade da água por meio de monitoramento de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Foram realizadas coletas mensais durante um ano em 5 pontos selecionados da bacia, sendo realizadas análises de: potencial Hidrogeniônico, temperatura, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, fósforo total, turbidez, sólidos totais, sólidos voláteis e coliformes fecais. Os resultados dos parâmetros avaliados indicaram valores superiores aos limites preconizados na Resolução CONAMA 357 de 2005 para rios de classe 2 em algumas amostras. Com a análise do Índice de Qualidade das Águas (IQA), obteve-se 72% das amostras com qualidade média e 28% com qualidade boa para a bacia do Rio Mourão. Os maiores valores do IQA foram observados na época de chuvas com mediana de 75 comparados ao período de seca com mediana de 62. Constatou-se que a nascente do rio Mourão está contaminada com coliformes fecais, mostrando a real necessidade de se tratar os esgotos sanitários no meio rural.

Monitoring of urban and rural basins: water quality of Mourão basin

The Mourão River basin is located on the central western region of the Paraná State Brazil, between coordinates 23º 44 - 24º 25 South latitude and 52º 12 - 52º 30 West longitude, between 270 and 820 m above sea level, and 1,648.21 km2 drainage area. Water quality was evaluated by monitoring physical, chemical and microbiological parameters. Monthly samplings were performed for a year at five sites in the basin for analysis of: pH, temperature, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, total nitrogen, ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, turbidity, total solids, volatile solids and fecal coliforms. The results of the evaluated parameters showed higher values than the limits set by CONAMA Resolution 357 from 2005 for Class 2 in some samples. The Water Quality Index (WQI) indicated that 72% of samples had average quality and 28% had good quality for the Mourão River basin. Higher values of WQI were observed after rainfall period with median of 75 compared to the dry period with median of 62. The source of the Mourão River is contaminated with fecal coliforms, evidencing the real need to treat sewage in rural areas.

Resumo A Bacia Hidrográfica do Rio Mourão, localizada na porção centro ocidental do Estado do Paraná Brasil, entre as coordenadas 23º 44 - 24º 25 Latitude Sul e 52º 12 - 52º 30 Longitude Oeste, entre 270 e 820 m acima do nível mar, possui área de drenagem de 1.648,21 km2. Nesta bacia foi avaliada a qualidade da água por meio de monitoramento de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Foram realizadas coletas mensais durante um ano em 5 pontos selecionados da bacia, sendo realizadas análises de: potencial Hidrogeniônico, temperatura, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, fósforo total, turbidez, sólidos totais, sólidos voláteis e coliformes fecais. Os resultados dos parâmetros avaliados indicaram valores superiores aos limites preconizados na Resolução CONAMA 357 de 2005 para rios de classe 2 em algumas amostras. Com a análise do Índice de Qualidade das Águas (IQA), obteve-se 72% das amostras com qualidade média e 28% com qualidade boa para a bacia do Rio Mourão. Os maiores valores do IQA foram observados na época de chuvas com mediana de 75 comparados ao período de seca com mediana de 62. Constatou-se que a nascente do rio Mourão está contaminada com coliformes fecais, mostrando a real necessidade de se tratar os esgotos sanitários no meio rural.

History of water quality parameters – a study on the Sinos River/Brazil / Histórico dos parâmetros de qualidade da água – um estudo do Rio dos Sinos/RS - Brasil

Water is increasingly becoming a valuable resource, constituting one of the central themes of environmental, economic and social discussions. The Sinos River, located in southern Brazil, is the main river from the Sinos River Basin, representing a source of drinking water supply for a highly populated region. Considering its size and importance, it becomes necessary to conduct a study to follow up the water quality of this river, which is considered by some experts as one of the most polluted rivers in Brazil. As for this study, its great importance lies in the historical analysis of indicators. In this sense, we sought to develop aspects related to the management of water resources by performing a historical analysis of the Water Quality Index (WQI) of the Sinos River, using statistical methods. With regard to the methodological procedures, it should be pointed out that this study performs a time analysis of monitoring data on parameters related to a punctual measurement that is variable in time, using statistical tools. The data used refer to analyses of the water quality of the Sinos River (WQI) from the State Environmental Protection Agency Henrique Luiz Roessler (Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler, FEPAM) covering the period between 2000 and 2008, as well as to a theoretical analysis focusing on the management of water resources. The study of WQI and its parameters by statistical analysis has shown to be effective, ensuring its effectiveness as a tool for the management of water resources. The descriptive analysis of the WQI and its parameters showed that the water quality of the Sinos River is concerning low, which reaffirms that it is one of the most polluted rivers in Brazil. It should be highlighted that there was an overall difficulty in obtaining data with the appropriate periodicity, as well as a long complete series, which limited the conduction of statistical studies such as the present one.

A água, cada vez mais, está se tornando um recurso valioso, aparecendo como um dos eixos centrais das discussões ambientais, econômicas e sociais. O Rio dos Sinos, localizado na região Sul do Brasil, é o principal rio que compõe a Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos, sendo fonte de abastecimento de água potável de uma região extremamente povoada. Tendo em vista sua dimensão e importância, se faz necessário um estudo para acompanhar a qualidade da água deste rio, que por alguns estudiosos, é considerado um dos rios mais poluídos do Brasil. Este estudo tem na análise histórica de indicadores, sua grande importância. Nesse sentido, objetivou-se desenvolver aspectos de gestão de Recursos Hídricos, mediante a análise histórica do Índice de Qualidade das Águas - IQA do Rio dos Sinos – RS, através de métodos estatísticos. Quanto aos procedimentos metodológicos, destaca-se que este estudo, utiliza a análise temporal de dados de monitoramento de parâmetros ligados a uma medição pontual variante no tempo, utilizando ferramentas estatísticas. Os dados utilizados provêm da FEPAM (Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler), no período de 2000 a 2008, de análises sobre a qualidade da água do Rio dos Sinos (Índice da Qualidade da Água), assim como uma análise teórica, na perspectiva da gestão de recursos hídricos. O estudo de índices de qualidade da água (IQA) e dos parâmetros que o compõe, mediante a análise estatística, demonstrou-se eficaz, garantindo sua efetividade na utilização como ferramenta de gestão dos Recursos Hídricos. Mediante a análise descritiva dos parâmetros e do IQA, observou-se que o Rio dos Sinos, apresenta condições de qualidade das águas em um índice inferior preocupante, reafirmando que, este é um dos rios mais poluídos do Brasil. Destaca-se, de uma forma geral, a dificuldade de obtenção de dados com uma periodicidade adequada, assim como uma série longa completa, sendo estes, limitantes para a realização ...

Evaluation of water quality at the source of streams of the Sinos River Basin, southern Brazil / Avaliacão da qualidade da água das nascentes de arroios da Bacia do Rio dos Sinos, região sul do Brasil

The Sinos River Basin (SRB) is located in the northeastern region of the state of Rio Grande do Sul (29º20' to 30º10'S and 50º15' to 51º20'W), southern Brazil, and covers two geomorphologic provinces: the southern plateau and the central depression. It is part of the Guaíba basin, has an area of approximately 800 km² and contains 32 counties. The basin provides drinking water for 1.6 million inhabitants in one of the most important industrial centres in Brazil. This study describes different water quality indices (WQI) used for the sub-basins of three important streams in the SRB: Pampa, Estância Velha/Portão and Schmidt streams. Physical, chemical and microbiological parameters assessed bimonthly using samples collected at each stream source were used to calculate the Horton Index (HI), the Dinius Index (DI) and the water quality index adopted by the US National Sanitation Foundation (NSF WQI) in the additive and multiplicative forms. These indices describe mean water quality levels at the streams sources. The results obtained for these 3 indexes showed a worrying scenario in which water quality has already been negatively affected at the sites where three important sub-basins in the Sinos River Basin begin to form.

A Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS) está localizada na região Nordeste do Estado do Rio Grande do Sul (29º20' to 30º10'S and 50º15' to 51º20'W), na região Sul do Brasil, envolvendo duas regiões geomorfológicas, o planalto Sul e a depressão central. Esta bacia faz parte da Bacia do Guaíba e tem uma área de aproximadamente 800 km², atingindo 32 municípios. A BHRS fornece água de abastecimento para cerca de 1.6 milhões de habitantes e para um dos mais importantes centros industriais do Brasil. Este artigo apresenta a determinação de diferentes índices de qualidade de água (IQA) para as regiões de nascente de três importantes sub-bacias pertencentes à BHRS: arroios Pampa, Estância Velha/Portão e Schmidt. Utilizando parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, analisados em amostras coletadas bimestralmente em cada ponto próximo à nascente, foram calculados os índices de Horton (IH), de Dinius (ID) e o índice de qualidade de água da National Sanitation Foundation, EUA (IQANSF) usando os métodos somatório e produtório. Os resultados foram analisados para verificação da qualidade da água nos pontos amostrais a fim de comparar e classificar a água na região das nascentes das três sub-bacias. Uma avaliação conjunta dos índices calculados indicou que a água nos três pontos amostrais apresenta qualidade média. Os resultados dos três índices convergem a um cenário preocupante que indica que, desde os pontos iniciais de formação de três importantes sub-bacias do rio dos Sinos, já ocorrem problemas de qualidade de água.

History of water quality parameters a study on the Sinos River/Brazil

p>Water is increasingly becoming a valuable resource, constituting one of the central themes of environmental, economic and social discussions. The Sinos River, located in southern Brazil, is the main river from the Sinos River Basin, representing a source of drinking water supply for a highly populated region. Considering its size and importance, it becomes necessary to conduct a study to follow up the water quality of this river, which is considered by some experts as one of the most polluted rivers in Brazil. As for this study, its great importance lies in the historical analysis of indicators. In this sense, we sought to develop aspects related to the management of water resources by performing a historical analysis of the Water Quality Index (WQI) of the Sinos River, using statistical methods. With regard to the methodological procedures, it should be pointed out that this study performs a time analysis of monitoring data on parameters related to a punctual measurement that is variable in time, using statistical tools. The data used refer to analyses of the water quality of the Sinos River (WQI) from the State Environmental Protection Agency Henrique Luiz Roessler (Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler, FEPAM) covering the period between 2000 and 2008, as well as to a theoretical analysis focusing on the management of water resources. The study of WQI and its parameters by statistical analysis has shown to be effective, ensuring its effectiveness as a tool for the management of water resources. The descriptive analysis of the WQI and its parameters showed that the water quality of the Sinos River is concerning low, which reaffirms that it is one of the most polluted rivers in Brazil. It should be highlighted that there was an overall difficulty in obtaining data with the appropriate periodicity, as well as a long complete series, which limited the conduction of statistical studies such as the present one. /p>

p>A água, cada vez mais, está se tornando um recurso valioso, aparecendo como um dos eixos centrais das discussões ambientais, econômicas e sociais. O Rio dos Sinos, localizado na região Sul do Brasil, é o principal rio que compõe a Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos, sendo fonte de abastecimento de água potável de uma região extremamente povoada. Tendo em vista sua dimensão e importância, se faz necessário um estudo para acompanhar a qualidade da água deste rio, que por alguns estudiosos, é considerado um dos rios mais poluídos do Brasil. Este estudo tem na análise histórica de indicadores, sua grande importância. Nesse sentido, objetivou-se desenvolver aspectos de gestão de Recursos Hídricos, mediante a análise histórica do Índice de Qualidade das Águas - IQA do Rio dos Sinos RS, através de métodos estatísticos. Quanto aos procedimentos metodológicos, destaca-se que este estudo, utiliza a análise temporal de dados de monitoramento de parâmetros ligados a uma medição pontual variante no tempo, utilizando ferramentas estatísticas. Os dados utilizados provêm da FEPAM (Fundação Estadual de Proteção Ambiental Henrique Luiz Roessler), no período de 2000 a 2008, de análises sobre a qualidade da água do Rio dos Sinos (Índice da Qualidade da Água), assim como uma análise teórica, na perspectiva da gestão de recursos hídricos. O estudo de índices de qualidade da água (IQA) e dos parâmetros que o compõe, mediante a análise estatística, demonstrou-se eficaz, garantindo sua efetividade na utilização como ferramenta de gestão dos Recursos Hídricos. Mediante a análise descritiva dos parâmetros e do IQA, observou-se que o Rio dos Sinos, apresenta condições de qualidade das águas em um índice inferior preocupante, reafirmando que, este é um dos rios mais poluídos do Brasil. Destaca-se, de uma forma geral, a dificuldade de obtenção de dados com uma periodicidade adequada, assim como uma série longa completa, sendo estes, limitantes para a realização de estudos estatísticos como este. /p>

Evaluation of water quality at the source of streams of the Sinos River Basin, southern Brazil

p>The Sinos River Basin (SRB) is located in the northeastern region of the state of Rio Grande do Sul (29º20' to 30º10'S and 50º15' to 51º20'W), southern Brazil, and covers two geomorphologic provinces: the southern plateau and the central depression. It is part of the Guaíba basin, has an area of approximately 800 km sup>2 /sup> and contains 32 counties. The basin provides drinking water for 1.6 million inhabitants in one of the most important industrial centres in Brazil. This study describes different water quality indices (WQI) used for the sub-basins of three important streams in the SRB: Pampa, Estância Velha/Portão and Schmidt streams. Physical, chemical and microbiological parameters assessed bimonthly using samples collected at each stream source were used to calculate the Horton Index (HI), the Dinius Index (DI) and the water quality index adopted by the US National Sanitation Foundation (NSF WQI) in the additive and multiplicative forms. These indices describe mean water quality levels at the streams sources. The results obtained for these 3 indexes showed a worrying scenario in which water quality has already been negatively affected at the sites where three important sub-basins in the Sinos River Basin begin to form. /p>

p>A Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS) está localizada na região Nordeste do Estado do Rio Grande do Sul (29º20' to 30º10'S and 50º15' to 51º20'W), na região Sul do Brasil, envolvendo duas regiões geomorfológicas, o planalto Sul e a depressão central. Esta bacia faz parte da Bacia do Guaíba e tem uma área de aproximadamente 800 km sup>2 /sup>, atingindo 32 municípios. A BHRS fornece água de abastecimento para cerca de 1.6 milhões de habitantes e para um dos mais importantes centros industriais do Brasil. Este artigo apresenta a determinação de diferentes índices de qualidade de água (IQA) para as regiões de nascente de três importantes sub-bacias pertencentes à BHRS: arroios Pampa, Estância Velha/Portão e Schmidt. Utilizando parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, analisados em amostras coletadas bimestralmente em cada ponto próximo à nascente, foram calculados os índices de Horton (IH), de Dinius (ID) e o índice de qualidade de água da National Sanitation Foundation, EUA (IQANSF) usando os métodos somatório e produtório. Os resultados foram analisados para verificação da qualidade da água nos pontos amostrais a fim de comparar e classificar a água na região das nascentes das três sub-bacias. Uma avaliação conjunta dos índices calculados indicou que a água nos três pontos amostrais apresenta qualidade média. Os resultados dos três índices convergem a um cenário preocupante que indica que, desde os pontos iniciais de formação de três importantes sub-bacias do rio dos Sinos, já ocorrem problemas de qualidade de água. /p>

Evaluation of water quality at the source of streams of the Sinos River Basin, southern Brazil / Avaliacão da qualidade da água das nascentes de arroios da Bacia do Rio dos Sinos, região sul do Brasil

The Sinos River Basin (SRB) is located in the northeastern region of the state of Rio Grande do Sul (29º20' to 30º10'S and 50º15' to 51º20'W), southern Brazil, and covers two geomorphologic provinces: the southern plateau and the central depression. It is part of the Guaíba basin, has an area of approximately 800 km 2 and contains 32 counties. The basin provides drinking water for 1.6 million inhabitants in one of the most important industrial centres in Brazil. This study describes different water quality indices (WQI) used for the sub-basins of three important streams in the SRB: Pampa, Estância Velha/Portão and Schmidt streams. Physical, chemical and microbiological parameters assessed bimonthly using samples collected at each stream source were used to calculate the Horton Index (HI), the Dinius Index (DI) and the water quality index adopted by the US National Sanitation Foundation (NSF WQI) in the additive and multiplicative forms. These indices describe mean water quality levels at the streams sources. The results obtained for these 3 indexes showed a worrying scenario in which water quality has already been negatively affected at the sites where three important sub-basins in the Sinos River Basin begin to form.

A Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS) está localizada na região Nordeste do Estado do Rio Grande do Sul (29º20' to 30º10'S and 50º15' to 51º20'W), na região Sul do Brasil, envolvendo duas regiões geomorfológicas, o planalto Sul e a depressão central. Esta bacia faz parte da Bacia do Guaíba e tem uma área de aproximadamente 800 km 2, atingindo 32 municípios. A BHRS fornece água de abastecimento para cerca de 1.6 milhões de habitantes e para um dos mais importantes centros industriais do Brasil. Este artigo apresenta a determinação de diferentes índices de qualidade de água (IQA) para as regiões de nascente de três importantes sub-bacias pertencentes à BHRS: arroios Pampa, Estância Velha/Portão e Schmidt. Utilizando parâmetros físicos, químicos e microbiológicos, analisados em amostras coletadas bimestralmente em cada ponto próximo à nascente, foram calculados os índices de Horton (IH), de Dinius (ID) e o índice de qualidade de água da National Sanitation Foundation, EUA (IQANSF) usando os métodos somatório e produtório. Os resultados foram analisados para verificação da qualidade da água nos pontos amostrais a fim de comparar e classificar a água na região das nascentes das três sub-bacias. Uma avaliação conjunta dos índices calculados indicou que a água nos três pontos amostrais apresenta qualidade média. Os resultados dos três índices convergem a um cenário preocupante que indica que, desde os pontos iniciais de formação de três importantes sub-bacias do rio dos Sinos, já ocorrem problemas de qualidade de água.

Application of Water Quality Index for the Assessment of Suitability of Natural Sources of Water for Drinking in Rural Areas of East Sikkim, India.

In Sikkim, especially in the rural areas where there is no supply of treated water for drinking and other domestic uses, natural surface water is the only source. The objective was to assess the water quality of natural sources of water in the rural areas of East Sikkim using a water quality index (WQI) for different seasons. A total of 225 samples, that is, 75 in winter, 75 in summer, and 75 in monsoon were collected from different sources for physicochemical analysis, and a WQI was calculated. The water quality values ranged 32.01-96.71. The results showed that most of the water samples were in poor condition (85.3%) and very few of them were in good condition (2.6%). The water quality of the natural sources indicated that the water is poor-quality and not totally safe for human consumption, and that it needs treatment before consumption.

Nova abordagem do Índice de Qualidade de Água Bruta utilizando a Lógica Fuzzy / A new approach to the Raw Water Quality Index using the Fuzzy Logic

Na análise de desempenho das estações de tratamento de água, as características do afluente adquirem significativa importância. No Brasil, o Índice de Qualidade das Águas Brutas para Fins de Abastecimento Público (IAP) e o Índice de Qualidade da Água Bruta (IQAB), desenvolvidos segundo modelos determinísticos, prestam-se a avaliar a tratabilidade das águas naturais. Todavia, o IAP tem baixa aplicabilidade devido ao custo de implantação, e o IQAB ainda necessita de ajustes com relação aos parâmetros de entrada e critérios de pontuação. Na busca por modelo não determinístico, capaz de lidar com as incertezas, a não linearidade dos parâmetros e o conhecimento de especialistas, foi utilizada a Lógica Fuzzy em nova abordagem para o IQAB. Aplicado em seis mananciais da Região Sudeste, o Índice de Qualidade de Água Bruta Fuzzy (IQABF) apresentou-se mais restritivo, mais consistente para quantificação dos parâmetros e mais flexível para ajustes futuros, apesar de manter praticamente a mesma hierarquização entre os mananciais avaliados.

For the performance evaluation of water treatment plants, the raw water quality presents significant relevance. In Brazil, the Index of Quality of Raw Water for Public Supply (IAP) and the Index of Quality of Raw Water (IQAB), developed according to deterministic models, can evaluate the treatability of natural waters. However, the IAP presents a high cost for actual implementation and the IQAB needs some adjustments related to the input parameters and grading criteria. Aiming at a non-deterministic model, able to deal with uncertain, nonlinearity of the parameters and expert knowledge, Fuzzy Logic was applied to a new approach of the IQAB. The Fuzzy Raw Water Quality Index (IQABF), in comparison with the original IQAB, presented more restrictive, more consistent and more flexible for future adjustments. Its application for six water sources of Southeast Region showed practically the same hierarchy in terms of the treatability in comparison with the original IQAB.

Índices de calidad de agua del río Cucabaj ubicado en el municipio de Santa Cruz del Guiché, Guiché y la influencia en los costos de tratamientos de potabilización / Water quality index of cucabaj river located in the municipality of Santa Cruz del Quiché, Quiché and influence in treatment costs purification

El río Cucabaj es una de las fuentes principales de agua que abastece junto a los ríos Tabil y Aguacate a 1,352 hogares del área urbana del municipio de Santa Cruz del Quiché. Este rio recorre parte de los municipios de Santa Cruz del Quiché y Chiché. Es tributario del río Durazno y pertenece a esta microcuenca. En el periodo de estudio el caudal osciló entre 0.009-0.1004 m3 /seg. Gran proporción de este caudal se capta y recorre alrededor de 9 km. hacia la planta de tratamiento para su potabilización ubicada en la salida a San Pedro Jocopilas. La presente investigación tiene como objetivo mostrar la variabilidad temporal del recurso hídrico, determinando el índice de calidad del agua e índice de contaminación del río Cucabaj, así como los costos de desinfección utilizando hipoclorito de calcio. El monitoreo del rio fue realizado por un periodo de diez meses, de abril 2012 a enero 2013, según el índice de calidad de agua que muestra en una escala de 0-100 puntos, que suman los resultados de nueve parámetros y clasifica el agua del río Cucabaj en la categoría de media a buena (contaminada a levemente contaminada para uso humano, por lo que antes de su consumo debe de aplicarse tratamientos de potabilización). El mes con mayor caudal fue septiembre con 0.1004 m3/seg, particularidad que influyó considerablemente en presentar el valor más bajo en calidad y uno de los valores más altos en contaminación por materia orgánica. Esta característica se asocia principalmente a la presencia de coliformes totales. En cuanto a los costos de desinfección por hipoclorito de calcio, no se establecieron diferencias significativas en función de la cantidad de caudal.

Cucabaj River is a major source of water supplies along the Aguacate and Tabil Rivers to 1,352 households in the urban area of Santa Cruz del Quiché. This river runs through the municipality of Santa Cruz del Quiché and Chiche communities. It is a tributary of Durazno River and belongs to this watershed. In the study period the rate ranged from 0.009 - 0.1004 m3/s. A large proportion of this flow is captured and about 9 km transported to the treatment plant for purification in located in San Pedro Jocopilas. This investigation aims to show the temporal variability of water resources, determining the rates of water quality and pollution index Cucabaj River, as well as the cost of disinfection by means of calcium hypochlorite. The measurements were performed for a period of ten months, from April 2012 to January 2013. According to the water quality index which is a 100-point scale resulting of a total of nine different measurements, it was determined that the water quality of Cucabaj river is classified as moderate to good (which means that is slightly polluted to polluted for human use, so should receive purification treatment before consumption). The month with highest flow was September with rate 0.1004 m3/s, a feature that greatly influenced present the lowest value in quality and one of the highest values in organic pollution. This feature is mainly associated with the presence of total coliforms. As for costs calcium hypochlorite disinfection, no significant differences in terms of the amount of flow over other months were established.

Assessment of Roof Harvested Rainwater in Parts of Anambra State for Environmental Pollution Monitoring.

Questions have been raised about the quality of roof harvested rainwater which has been shown to be temporally and spatially variable and at times not in compliance with drinking water guidelines. This study is therefore an investigation on the quality of roof harvested rainwater consumed by rural communities in parts of Anambra State Nigeria. The physicochemical and microbiological parameters of the rainwater samples collected in the study area were analyzed with the view of determining the level of contamination as a result of anthropogenic activities in the study area. Roof harvested rainwater were collected from three stations, and a free-fall harvested rainwater sample was used as a control. The result shows that the physico-chemical parameters were all within permissible water quality standard as recommended by National Agency for Food and Drug Administration Control (NAFDAC) except for the presence of particles and for the micro-biological properties which were found quite unsatisfactory. Pearson Correlation Matrix of physicochemical properties conducted indicated a strong positive correlation between Zinc and Iron which emphasizes common pathway and origin. The water samples were assessed using Water Quality Index (WQI), the WQI for the station 1, 2 and 3 were 71.68%, 60.19%, and 77.55% respectively. Low-cost microbial disinfection such as solar disinfection and pre-filtration or otherwise the proper maintenance of the entire Rain Water Harvesting (RWH) system could make the harvested roof rainwater potable for the study area.

Assessment of well water quality in Tsunami affected regions of south-west coast of Kerala, India.

The quality of well waters, based on 23 parameters of water, at 12 stations of south-west coast of Kerala, India, was assessed during monsoon, 2009 and summer, 2010, to determine their suitability for drinking and other domestic purposes. The stations selected were grouped into four regions viz. least, slightly, moderately and severely affected ones based on the severity of 2004 Asian Tsunami at each station. The depths of wells showed variations depending on the seasons and on their distance from the seacoast. The average water temperatures during monsoon and summer seasons were 28.5oC and 30.2oC respectively. The pH of well waters were below 6.5 in least and slightly affected regions and above this value in moderately and severely affected regions. In all the four regions, the well water parameters of electrical conductivity, hardness, fluoride, free chlorine, copper, zinc, calcium and nickel were below, and phosphorus, lead, iron cadmium and manganese were above the standard permissible levels set for them in drinking water. The values of salinity, sodium and potassium in the well waters of moderately and severely affected regions, and the values of nitrate-nitrogen, nitrate and magnesium in the well waters of severely affected regions were above the permissible limits set for them in drinking water. Water quality index calculated on the basis of drinking water standards revealed that the well waters of least and slightly affected regions were moderately polluted in both monsoon and summer seasons and the same of moderately affected region were excessively polluted during monsoon and severely polluted during summer seasons, whereas the well waters of severely affected regions were severely polluted in both seasons. Suitable recommendations were made to improve the quality of well waters of least and slightly affected regions.

Study of pond water quality by the assessment of physicochemical parameters and water quality index.

Water quality index (WQI) is a dimensionless number that combines multiple water quality factors into a single number by normalizing values to subjective rating curves. Conventionally it has been used for evaluating the quality of water for water resources such as rivers, streams and lakes, etc. The present work is aimed at assessing the Water Quality Index (W.Q.I) of pond water and the impact of human activities on it. Physicochemical parameters were monitored for the calculation of W.Q.I for the rainy, winter and summer seasons. The parameters namely pH, Total hardness, TDS, Calcium, Chloride, Sulphate, Sodium, Potassium, EC and DO values were within the permissible limits on the other hand total alkalinities and magnesium values were exceeding the permissible limits as prescribed by Indian Standards. However, the W.Q.I values in the present investigation were reported to be 83.43, 76.598 and 91.52 for different season indicating that the pond water quality is very poor and not totally safe for human consumption.

Qualidade das águas superficiais e avaliação do estado trófico do Rio Arari (Ilha de Marajó, norte do Brasil) / Surface water's quality and trophic status assessment in the Arari River (Marajo Island, Northern Brazil)

A deterioração da qualidade da água pode ser causada tanto por resultado da pressão antrópica sobre os ambientes aquáticos em maiores escalas, como por fatores naturais em menores escalas, tal como ocorre em parte da bacia hidrográfica do Rio Arari (Ilha de Marajó, Pará). Este artigo teve como objetivo a avaliação da qualidade das águas superficiais e o estado trófico do Rio Arari, no trecho entre Santana e Cachoeira do Arari, considerando as variações temporais e espaciais de variáveis físicas, químicas e biológicas da água em dois períodos hidrológicos distintos de 2009: descarga máxima (abril e maio) e descarga mínima (setembro e novembro). Os Índices de Qualidade da Água (IQA) e Estado Trófico (IET) foram determinados simultaneamente em amostras de água superficial durante 12 horas consecutivas nas três estações de coleta ao longo do Rio Arari. Os valores do IQA variaram entre "Ruim" e "Regular", e estão provavelmente relacionadas aos elevados níveis de coliformes fecais, baixas concentrações de oxigênio dissolvido e pH ácido do Rio Arari. Conforme o IET, o rio pode ser classificado como supereutrófico e hipereutrófico, reflexo da grande disponibilidade de nutrientes (e.g. fósforo) e elevada biomassa fitoplanctônica em termos de clorofila a. O Rio Arari está sob um processo de eutrofização natural, visto que as fontes de contaminação antrópica ainda são incipientes, mas elas podem contribuir para um processo de longo prazo de eutrofização artificial.

The deterioration of the water quality may be caused either by the result of human pressure on aquatic environments in larger scales, or by natural factors in smaller scales, such as part of the Arari River basin (Marajó Island, Pará state, Brazil) .This work aimed to evaluate the surface water's quality and the trophic state of the Arari River, between Santana and Cachoeira do Arari localities, taking into account the seasonal and spatial variations of physical, chemical and biological parameters in two different hydrological periods in 2009: the maximum discharge (April to May) and minimum discharge (September to November). The Water Quality Index (WQI) and Trophic State Index (TSI) were determined simultaneously in water surface's samples collected during 12 consecutive hours in three stations along the Arari River. The WQI data ranged from "Poor" and "Regular" and are probably related to the high levels of fecal coliform, low concentrations of dissolved oxygen and acid pH of the Arari River. Regards the TSI, the river may be classified as "supereutrophic" and "hipereutrophic", indicating the wide availability of nutrients (e.g. phosphorus) and high phytoplankton biomass in terms of chlorophyll a content. The Arari River is under a natural eutrophication, since the sources of anthropic contamination are still incipient, although they may contribute to the long-term process of artificial eutrophication.