Print version ISSN
Quím. Nova vol.36 no.1 S?o Paulo
http://dx.doi.org/10.-00006
Emiss&es naturais e antr&picas de nitrog&nio, f&sforo e metais para a bacia do Rio Maca& (Maca&, RJ, Brasil) sob influ&ncia das atividades de explora&&o de petroleo e g&s na Bacia de Campos
Natural and anthropogenic emissions of nitrogen, phosphorous and metals into the Maca& river basin (Maca&, RJ, Brazil) Influenced by oil and gas exploration in Campos Basin
Mauricio Mussi MolisaniI,; Franscisco de Assis EstevesI; Luiz Drude de LacerdaII; Carlos Eduardo de RezendeIII
IN&cleo em Ecologia e Desenvolvimento S&cio Ambiental de Maca&, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Campus Maca&, Av. S&o Jos& do Barreto. 764,
Maca& - RJ, Brasil
IIInstituto de Ci&ncia do Mar, Universidade Federal do Cear&, Av. Aboli&&o, -081 Fortaleza - CE, Brasil
IIILaborat&rio de Ci&ncias Ambientais, Centro de Bioci&ncias e Biotecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense, Av. Alberto Lamego, -602 Campos dos Goytacazes - RJ, Brasil
Emission factors of natural processes and anthropogenic activities were used to estimate nutrients and metal loads for the lower Maca& river basin, which hosts the operational base for the offshore oil and gas exploration in the Campos Basin. The estimates indicated that emissions from anthropogenic activities are higher than natural emissions. Major contributing drivers include husbandry and urbanization, whose effluents receive no treatment. The increasing offshore oil exploration along the Brazilian littoral has resulted in rapid urbanization and, therefore might increase the inshore emission of anthropogenic chemicals in cases where effective residue control measures are not implemented in fluvial basins of the region.
Keywords: Maca& River.
INTRODU&C&AO
As emiss&es antr&picas de nutrientes (N, P) e metais de interesse ambiental (Zn, Cu, Pb e Cd) para muitos ecossistemas aqu&ticos v&m superando de forma quantitativa as emiss&es naturais, oriundas da lixivia&&o de solos e da deposi&&o atmosf&rica, e alterando sua composi&&o, induzindo a eutrofiza&&o e a contamina&&o da biota.1-3 Este aumento est& principalmente relacionado ao crescimento populacional e & demanda por bens de consumo e servi&os que geram res&duos contendo nutrientes e metais, devido & disposi&&o inadequada de rejeitos s&lidos,4-6 lan&amento de esgoto dom&stico sem tratamento, escoamento superficial (runoff) urbano,7-9 libera&&o de res&duos agr&colas de fertilizantes e biocidas10-14 ou por meio de fezes e urina de animais oriundos de atividades pecu&rias.15
A explora&&o de petr&leo e g&s em bacias petrol&feras marinhas & uma atividade econ&mica crescente na costa brasileira e pode gerar emiss&es de subst&ncias que s&o usualmente relacionadas a derrames de petr&leo e outros efluentes relativos & produ&&o em &guas costeiras e oce&nicas.16,17 Por outro lado, a explora&&o offshore de petr&leo e g&s como, por exemplo, na Bacia de Campos (RJ) demanda os mais diversos servi&os que necessitam de uma crescente popula&&o e da diversifica&&o das atividades econ&micas localizadas no continente que podem induzir modifica&&es em ecossistemas continentais distantes das &reas de produ&&o em alto mar. Como exemplo, pode-se relatar o crescimento populacional e econ&mico em regi&es como o munic&pio de Maca& (RJ), que & a base operacional das atividades de explora&&o de petr&leo e g&s na Bacia de Campos, que pode estar induzindo o aumento das emiss&es de nutrientes e metais para os ecossistemas da regi&o, gerando press&o sobre os recursos naturais.
A bacia hidrogr&fica do Rio Maca& & um conjunto de ecossistemas que promovem importantes servi&os econ&micos e ambientais para as atividades de explora&&o de petr&leo e g&s na Bacia de Campos, embora estejam ocorrendo modifica&&es importantes neste ecossistema aqu&tico desde a instala&&o da estrutura para explora&&o na d&cada de 70, que desencadeou um acentuado crescimento econ&mico no munic&pio de Maca& e regi&o. A expans&o da produ&&o em novos po&os na Bacia de Campos tem atra&do novos investimentos e levado ao aumento exponencial da ind&stria de servi&os. O reflexo do aumento populacional associado & ocupa&&o desordenada e & falta de tratamento dos res&duos gerados como, por exemplo, a aus&ncia do tratamento de esgoto e seu lan&amento in natura s&o respons&veis pela polui&&o h&drica desta regi&o. Al&m das atividades de servi&os vinculadas ao setor petrol&fero, destacam-se algumas atividades econ&micas como agricultura, pecu&ria, gera&&o de energia e turismo que podem incrementar as emiss&es naturais de nutrientes e metais para o Rio Maca& e que tamb&m v&m sendo incrementadas pela atividade petrol&fera.
Mesmo considerando o crescimento econ&mico para a regi&o impulsionado pela economia do petr&leo e o aumento nas emiss&es de nutrientes e metais para seus ecossistemas, observa-se a aus&ncia de estudos sistem&ticos sobre as concentra&&es e os fluxos de esp&cies qu&micas para as diversas bacias de drenagem da regi&o, principalmente em bacias hidrogr&ficas de pequeno e m&dio porte, como o Rio Maca&. Na aus&ncia de dados prim&rios, o uso de fatores de emiss&o de nutrientes e metais pode ser uma ferramenta para quantificar a import&ncia de fontes naturais e antr&picas para bacias fluviais, quando n&o h& informa&&es sistem&ticas sobre concentra&&es e fluxos visando avaliar de forma preliminar a sensibilidade de ecossistemas aqu&ticos ao aporte antr&pico adicional de subst&ncias de interesse ambiental. Assim, o presente estudo visou estimar, atrav&s do c&lculo dos fatores de emiss&o, a carga anual de N, P, Zn, Cu, Pb e Cd oriundos de fontes naturais e antr&picas para a bacia hidrogr&fica do Rio Maca&, que recentemente vem sofrendo altera&&es devido ao crescimento populacional e econ&mico induzido pelas atividades de explora&&o de petr&leo e g&s na Bacia de Campos.
PARTE EXPERIMENTAL
&Area de estudo
A bacia do Rio Maca& possui uma &rea de drenagem de 1.765 km2 ao longo da regi&o serrana e norte fluminense do Estado do Rio de Janeiro, compreendendo seis munic&pios, embora 82% da &rea da bacia estejam no munic&pio de Maca&. O curso do rio & de 136 km, sendo que na por&&o superior o rio nasce em relevo com altitude m&xima de 1560 m, enquanto que na bacia inferior o rio passa atrav&s de uma plan&cie aluvial antes de desaguar no Oceano Atl&ntico, atrav&s do seu estu&rio localizado na zona urbana do munic&pio de Maca&. A bacia hidrogr&fica tem uso do solo determinado por fragmentos florestais (41%), pasto (34%), &reas agr&colas (19%), urbaniza&&o (3%) e outros 3% com v&rias tipologias, tais como &reas inund&veis, corpos d'&gua, solo exposto, coberturas de manguezais.18 A partir da d&cada de 70 quando come&aram as atividades de explora&&o de petr&leo e g&s na Bacia de Campos, a popula&&o de Maca& cresceu 4,4 vezes, de 47.220 em 1970 para 206.728 em 2011.19 Adicionalmente pode-se observar uma taxa anual de crescimento econ&mico de aproximadamente 6% nos &ltimos 10 anos, que & superior ao crescimento m&dio (0,5%) estimado para o estado do Rio de Janeiro nesse mesmo per&odo. Este crescimento em um curto per&odo de tempo potencializou um aumento na emiss&o de nutrientes e metais para a bacia do Rio Maca& com efeitos ainda n&o determinados no Rio Maca&.
Estimativa dos fatores de emiss&o
Os fatores de emiss&o (FEs) s&o largamente utilizados para gerar invent&rios de cargas de esp&cies qu&micas para o ambiente quando da inexist&ncia de medi&&es reais. Os FEs s&o geralmente expressos em unidade de massa por per&odo de tempo relativo a processos naturais e de atividades antr&picas, calculados a partir de par&metros de produ&&o e/ou consumo de fontes antr&picas e do balan&o qu&mico de processos naturais.20 FEs v&m sendo utilizados com aceit&vel exatid&o como metodologia padr&o para estimar as emiss&es a n&vel local,3,9,21 regional1,2,22-25 e global20,26,27 por diversas ag&ncias ambientais.28 Em geral, os fatores de emiss&o utilizados neste estudo s&o calculados a partir de par&metros locais disponibilizados na literatura e, na aus&ncia destas informa&&es, s&o utilizados fatores gerais de emiss&es globais. Considerando que 82% da &rea da bacia do Rio Maca& compreende o munic&pio de Maca&, as cargas anuais foram calculadas para as bacias m&dia e inferior, a partir dos dados relativos ao munic&pio. Os FEs de fontes antr&picas levam em considera&&o rela&&es entre as atividades produtivas como dados de produ&&o, uso de insumos, bem como as concentra&&es das esp&cies qu&micas nas diversas matrizes analisadas e em seus efluentes, incluindo vari&veis como as taxas de reten&&o em solos, por exemplo.21,29-36 Os FEs de fontes naturais de N, P e metais, como a lixivia&&o de solos levaram em considera&&o a composi&&o e distribui&&o dos solos na regi&o, as taxas de perda de solo sob diferentes usos e taxas de reten&&o ou libera&&o das esp&cies qu&micas de interesse. Para as estimativas naturais oriundas da deposi&&o atmosf&rica foram utilizadas taxas de deposi&&o atmosf&rica e respectivas concentra&&es das subst&ncias de interesse de &reas com caracter&sticas ambientais semelhantes.6,9,37-40 As equa&&es utilizadas e mem&rias de c&lculo para cada fonte de emiss&o e esp&cies qu&micas avaliadas est&o detalhadas nas tabelas nas quais os resultados s&o apresentados.
A avalia&&o da exatid&o dos fatores de emiss&o foi feita por determina&&o e/ou medi&&o dos fluxos de N e P e dos metais na por&&o final da bacia do Rio Maca& considerando que todas as emiss&es ir&o atingir esta regi&o antes do rio desaguar no Oceano Atl&ntico. Os fluxos foram calculados considerando a rela&&o entre a vaz&o medida por um corrent&metro de efeitos Doppler (ADP) e as concentra&&es totais de esp&cies qu&micas determinadas em amostras de &gua da superf&cie e fundo da coluna d'&gua, coletadas em tr&s pontos da se&&o transversal do rio. As concentra&&es de N e P total foram determinadas por espectrofotometria UV-Vis&vel utilizando-se persulfato de pot&ssio como extrator.41 Os metais foram determinados no material particulado em suspens&o, que usualmente & o principal suporte geoqu&mico destes elementos, respons&vel pela maior parte do transporte de metais no ambiente fluvial. A concentra&&o dos metais na fase particulada foi obtida atrav&s de filtra&&o por membranas Whatman GF/F e extra&&o &cida, sendo os extratos analisados por espectrometria de emiss&o &ptica por plasma acoplado indutivamente - ICP OES.42
RESULTADOS E DISCUSS&AO
Emiss&es naturais: lixivia&&o de solos e deposi&&o atmosf&rica
Os solos s&o importantes compartimentos reservat&rios de elementos qu&micos oriundos da rocha matriz e da deposi&&o atmosf&rica, embora as a&&es de processos erosivos de natureza f&sica, qu&mica e biol&gica atuem para efetivar os solos como fontes de N, P, Zn, Cd, Cu e Pb para ambientes fluviais. Estes processos s&o influenciados pelo tipo de solo e pelos aspectos clim&ticos da regi&o. Por outro lado, as perdas de solo s&o aceleradas pelas diferentes pr&ticas agr&colas, assim como pela urbaniza&&o, podendo alcan&ar 116 a 309 t km-2 ano-1 em regi&es de clima temperado43 e 60 a 760 t km-2 ano-1 para regi&es tropicais (m&dia de 128 t km-2 ano-1).44 O valor m&dio de 130 t km-2 ano-1 foi reportado para &reas de baixa inclina&&o, sem utiliza&&o de agricultura mecanizada na regi&o africana tropical.45 Considerando a variabilidade das taxas de perdas de solo para regi&es tropicais, muitas das quais com caracter&sticas similares & bacia do Rio Maca&, foi utilizado o valor de 128 t km-2 ano-1 para os c&lculos das emiss&es de nutrientes e metais pela perda de solo e as faixas de concentra&&es reportadas para os diferentes tipos de solo encontrados na regi&o sudeste. Estas concentra&&es variaram de acordo com o tipo de solo para N: 500-900 mg g-1; P: 100-500 mg g-1; Zn: 21-126 µg g-1; Cu: 9 -26 µg g-1; Pb: 0,8-53 µg g-1 e Cd: 0,1-2,0 µg g-1.13,14,46-54
Os principais tipos de solos da &rea de estudo s&o latossolos, cambissolos, pods&licos, areias e gleissolos,55 totalizando uma &rea de 1092 km2 (). O restante da &rea, incluindo corpos d'&gua, rocha exposta e mangue, n&o foi considerado no invent&rio de emiss&es naturais por lixivia&&o de solos. A
mostra as emiss&es calculadas de N, P, Zn, Cd, Cu e Pb para cada tipo de solo, expressas em t ano-1. Quando estes dados s&o avaliados considerando as perdas por unidade &rea pode-se observar uma maior contribui&&o dos cambissolos para N, P, Zn, Pb (204/3,84/8,7/3,8 kg km2 ano, respectivamente) e pods&licos para Cu (2,3 kg km2 ano).
Do mesmo modo, a deposi&&o atmosf&rica & uma importante fonte de emiss&o natural de nutrientes e metais para bacias hidrogr&ficas, sendo determinada pela &rea da bacia, a taxa de pluviosidade anual e a concentra&&o dos elementos qu&micos da deposi&&o total (seca e &mida). A deposi&&o atmosf&rica total vem sendo medida para diversas &reas da costa brasileira, sendo que para elementos n&o quantificados neste estudo s&o listados valores t&picos de outras &reas do mundo pouco ou n&o afetadas por atividades antr&picas, como a regi&o norte fluminense.6,37-40,56-61 Adicionalmente, a fra&&o dos elementos oriundos da deposi&&o atmosf&rica que & transferida ao longo da bacia hidrogr&fica ir& depender da taxa de reten&&o pelos diferentes tipos de solo.27,29,57
As emiss&es dos elementos para a bacia do Rio Maca& oriundas da deposi&&o atmosf&rica foram quantificadas (). Foi considerada a pluviosidade m&dia anual de 1.330 mm para a &rea de estudo. A deposi&&o atmosf&rica foi estimada a partir das concentra&&es dos elementos t&picas de &reas com baixa taxa de urbaniza&&o e industrializa&&o, e das taxas de reten&&o de cada elemento pelos solos t&picos da bacia. Comparando as cargas por fontes naturais observa-se que para elementos como N e Pb a lixivia&&o dos solos & a principal fonte natural para o Rio Maca& (81 e 70%, respectivamente), enquanto que para Cd a deposi&&o atmosf&rica tem maior participa&&o na carga total (93%). Para elementos como P, Zn e Cu ambas as fontes naturais t&m participa&&o similar. As emiss&es naturais oriundas da lixivia&&o de solos e deposi&&o atmosf&rica para o Rio Maca& est&o dentro das faixas reportadas para outras bacias costeiras brasileiras com baixo desenvolvimento urbano/industrial.2,21
Emiss&es antr&picas: agricultura e pecu&ria
As atividades humanas est&o baseadas na utiliza&&o de recursos naturais e na emiss&o de res&duos para o ambiente, tornando-se, portanto, fontes adicionais de nutrientes e metais em rela&&o &s fontes naturais oriundas da denuda&&o e lixivia&&o de solos e da deposi&&o atmosf&rica. Dentre as atividades antr&picas, a agricultura e a pecu&ria podem ser fontes representativas na emiss&o dos elementos qu&micos estudados para a bacia do Rio Maca&.
As culturas agr&colas permanentes e tempor&rias ocupam uma &rea de 2892 ha na &rea compreendida da bacia do Rio Maca&, segundo o censo de 2010.19 As estimativas de emiss&o dos elementos por estas culturas consideram o uso de fertilizantes e defensivos agr&colas tendo em suas composi&&es N, P e metais que s&o lixiviados para as &guas superficiais dependendo do tipo do solo e da pr&tica agr&cola. Para estas culturas podem-se verificar na literatura aplica&&es de fertilizantes com teores de N e P variando de 20 a 275 e 12 a 70 kg ha-1, respectivamente.29-31,62-65 Dependendo do tipo do solo podem-se relatar perdas de nutrientes oriundas de fertilizantes variando de 16 a 32% para N e 0,7 a 25% para P. Solos agr&colas podem perder at& 200 kg P km-2.29,65,66 Do mesmo modo, insumos como fungicidas e fertilizantes, na forma de superfosfatos e ureia possuem concentra&&es mensur&veis de metais associados, originados na pr&pria matriz geol&gica dos fosfatos e como impurezas residuais dos processos produtivos da ureia. Essas concentra&&es tendem a variar de acordo com a origem da mat&ria-prima utilizada na produ&&o destes insumos. As concentra&&es de metais nos insumos tipicamente utilizados na agricultura t&m sido bastante estudadas, sendo poss&vel obter concentra&&es m&dias de resultados publicados na literatura. Estas concentra&&es foram utilizadas para calcular as cargas de Cd, Zn, Cu e Pb geradas para tipo de cultivo.10-14
Do mesmo modo, a pecu&ria pode ser uma importante fonte de emiss&o de nutrientes considerando o tipo e tamanho do rebanho, as taxas de excre&&o dos animais e as concentra&&es dos elementos na fonte nutricional. Alguns trabalhos mostram taxas de excre&&o variando entre 0,2 a 10 kg animal-1 dia-1 dependendo da cria&&o, com concentra&&es de N e P variando entre 0,5 a 1,2% e 0,3-1,3%, respectivamente.67-69 Uma vez transferidos ao solo, as emiss&es de elementos oriundas das atividades pecu&rias v&o estar sujeitas &s taxas de reten&&o de solos, como exemplificado na , antes de atingirem as &guas superficiais. Segundo estimativas, 20-35% do N e 35-60% do P presentes nas fezes dos animais v&o alcan&ar as &guas superficiais.28,64-70
Segundo as estimativas de emiss&es por atividades agropecu&rias, pode-se observar que a pecu&ria & a principal fonte emissora de nutrientes e metais analisados para a bacia do Rio Maca& considerando a &rea cultiv&vel da bacia que & expressiva somente para a cultura de banana, em compara&&o com a cria&&o de gado de corte que & voca&&o regional ().
Emiss&es antr&picas: escoamento superficial (runoff) urbano, res&duos s&lidos e &guas servidas (esgoto dom&stico)
Al&m das fontes oriundas da agropecu&ria, o crescimento populacional e de atividades econ&micas na bacia do Rio Maca&, fomentados pelas atividades de explora&&o de petr&leo na Bacia de Campos, induzem ao aumento da import&ncia de fontes antr&picas relacionadas & urbaniza&&o como a gera&&o e deposi&&o inadequada de res&duos s&lidos, de &guas servidas (esgotos dom&sticos) e escoamento urbano. Via de regra estes efluentes n&o sofrem nenhum tipo de tratamento pr&vio ao seu lan&amento no ambiente.
Os esgotos dom&sticos s&o importantes fontes de nutrientes e metais para as &guas superficiais e s&o diretamente proporcionais ao n&mero de habitantes, consumo de &gua por habitante, al&m das concentra&&es destes elementos qu&micos nos efluentes, que geralmente que possuem reduzida variabilidade.8,36,65,71-73 A partir da d&cada de 70 a popula&&o do munic&pio de Maca& aumentou de 47.220 para os atuais 206.218 habitantes,19 induzindo um aumento no consumo de &gua que, segundo estimativas por habitante, pode chegar a 220 L dia-1 para popula&&o urbana e 125 L dia-1 para popula&&o rural.74 Esta &gua utilizada ou servida retorna & bacia do Rio Maca& com a qualidade depreciada, visto que n&o h& tratamento de esgotos ao longo da bacia. Do mesmo modo que a emiss&o por &guas servidas, a emiss&o de elementos qu&micos pela gera&&o de res&duos s&lidos e pela lixivia&&o e escoamento pelo assoalho urbano est&o diretamente associados ao grau de urbaniza&&o e podem contribuir para o enriquecimento destes elementos na &gua superficiais. Os principais par&metros controladores destas emiss&es s&o o tamanho da popula&&o, as taxas de produ&&o de res&duos e as concentra&&es dos elementos e formas de disposi&&o dos rejeitos s&lidos, al&m da &rea da superf&cie urbana imperme&vel e a pluviosidade. A falta de fatores de emiss&o para P oriundo da disposi&&o de rejeitos s&lidos impede os c&lculos para este elemento.
apresenta a estimativa de cargas de nutrientes e metais pelos diversos vetores associados & urbaniza&&o. A carga originada na libera&&o de &guas servidas & a principal fonte de N, P, Zn, Cu e Cd para a bacia do Rio Maca&, enquanto que para Pb a disposi&&o inadequada de rejeitos s&lidos urbanos & a principal origem da carga. As emiss&es pelo escorrimento superficial urbano s&o relativamente pequenas quando comparadas &quelas dos dois outros vetores.
A an&lise integrada das emiss&es de nutrientes e metais oriundas de fontes naturais e antr&picas indica que atualmente as fontes antr&picas correspondem & quase totalidade da emiss&o de N e P e pela maior parte do Zn, Cu, Pb e Cd que atingem a bacia do Rio Maca& e podem ser eventualmente transferidas para a zona costeira ().
Segundo estas estimativas, as fontes antr&picas como a pecu&ria, as &guas servidas e a disposi&&o de res&duos s&lidos s&o respons&veis pela maior parte destas emiss&es para o Rio Maca& (P = 89%, N = 99%, Zn = 62%, Cu = 65%, Cd = 60%), exceto para Pb onde a deposi&&o atmosf&rica e o escoamento superficial representam aproximadamente 55% do total (). Dentre estas atividades, as gera&&es de esgoto e res&duos s&lidos est&o relacionadas com o crescimento populacional e a urbaniza&&o, que v&m sendo estimuladas pelas atividades de explora&&o de petr&leo na Bacia de Campos n&o somente na bacia do Rio Maca&, mas em outras bacias hidrogr&ficas da regi&o sob influ&ncia destas atividades.
A influ&ncia antr&pica na emiss&o de elementos qu&micos & descrita para v&rias bacias fluviais do Brasil, estando relacionada &s atividades socioecon&micas espec&ficas de cada regi&o.2,21,22,75 Comparadas com bacias com baixo &ndice de urbaniza&&o e tipicamente agr&colas, as emiss&es normalizadas (kg km-2 ano-1) da bacia do Rio Maca& s&o superiores, refletindo a influ&ncia da recente urbaniza&&o da regi&o. Por&m, as emiss&es de N e P s&o inferiores a bacias altamente urbanizadas ou sob influ&ncia intensiva de atividades como a carcinicultura ().
Incertezas das estimativas dos fatores de emiss&o
As incertezas dos fatores de emiss&o refletem a falta de conhecimento sobre a real quantidade emitida por uma categoria de fonte e est&o relacionadas & disponibilidade e variabilidade de popula&&es de dados, que podem hierarquizar diversos fatores de emiss&o quanto & representatividade e utiliza&&o dos resultados.76 Os fatores de emiss&o s&o usualmente expressos na forma de valores m&dios2,3,21,22,24,27,34 ou atrav&s da faixa de varia&&o das emiss&es.21,23 Para estudos onde h& obten&&o de dados sistem&tica e abrangente, as incertezas podem ser expressas atrav&s de distribui&&o de probabilidades, identificando par&metros e categorias de fontes de emiss&o que possuem a maior contribui&&o para a incerteza global do invent&rio, com o objetivo de prover informa&&es que possam ser aperfei&oadas posteriormente.76
Considerando a reduzida disponibilidade e abrang&ncia de dados para alguns par&metros das estimativas do presente estudo, a incerteza foi avaliada atrav&s do c&lculo da faixa de varia&&o das emiss&es por deposi&&o atmosf&rica e por &guas servidas que apresentaram mais abrang&ncia de dados. A faixa de varia&&o das emiss&es via deposi&&o atmosf&rica (t ano-1) foi N: 26,6-366; P: 0,20-4,6; Zn: 0,60-6,5; Cu: 0,21-1,9; Pb: 1,1-8,1; Cd: 0,22-3,1. Para as emiss&es por &guas servidas, as faixas de varia&&o observadas foram Zn: 0,98-7,3; Cu: 1,0-2,9; Pb: 0,22-1,5; Cd: 0,015-0,22. As varia&&es reportadas entre os valores m&nimos e m&ximos de ambos os fatores est&o dentro das faixas de varia&&o das emiss&es propostas na literatura,20 indicando que os fatores de emiss&o calculados no presente estudo podem variar de 4 a 23 vezes, at& uma ordem de grandeza, sendo esta a variabilidade extrapolada dependendo do elemento qu&mico e da categoria de emiss&o representada no presente estudo.
As menores incertezas est&o associadas & deposi&&o atmosf&rica, &guas servidas e escoamento urbano, pois apresentam na literatura uma abrang&ncia razo&vel de dados regionais sobre as concentra&&es e fluxos de nutrientes e metais para estas fontes. As maiores incertezas est&o associadas & emiss&o por res&duos s&lidos, devido & diversidade de res&duos e concentra&&es associadas, assim como a distribui&&o/reten&&o pela diversidade de solos que tamb&m pode explicar as maiores incertezas da denuda&&o dos solos, agricultura e pecu&ria. Deve-se considerar que a precis&o requerida pelos fatores de emiss&o depende da expectativa dos usos dos dados gerados que, no caso do presente estudo, visa uma primeira aproxima&&o das emiss&es, sendo necess&rios estudos futuros visando diminuir as incertezas e aproximar os resultados & realidade da &rea de estudo.
Adicionalmente, a exatid&o dos c&lculos dos fatores de emiss&o foi obtida atrav&s da compara&&o com as medi&&es dos fluxos de N, P, Cu, Pb, Cd e Zn transportados pelo Rio Maca& em Novembro de 2010 na por&&o final da bacia sob influ&ncia urbana. Os resultados medidos sugerem fluxos anuais de N: 1106 t ano-1; P: 362 t ano-1; Zn: 6,5 t ano-1; Cu: 2,3 t ano-1 e Pb: 4,3 t ano-1. Os valores de Cd ficaram abaixo do limite de detec&&o do m&todo anal&tico, n&o permitindo o c&lculo dos fluxos.
Os fluxos foram medidos a partir de concentra&&es que se apresentaram inferiores a ambientes fluviais com hist&rico de contamina&&o como o Rio Para&ba do Sul77 e a Ba&a de Sepetiba,78 como no caso do N e Zn, embora para Cu e Pb as concentra&&es medidas fossem superiores, podendo ser explicadas pelo car&ter urbano da por&&o final da bacia que recebe efluentes sem tratamento ().
Comparando as raz&es entre os valores estimados e medidos pode-se observar similaridade bastante razo&vel para N (1,4) e Pb (1,8) e mais discrepante para P (2,1). Para Zn (4,5) e Cu (3,0) os valores estimados foram superiores aos valores medidos. Os resultados s&o bastante consistentes, entretanto, uma vez que a medida instant&nea foi realizada em um per&odo hidrol&gico intermedi&rio, esta n&o incluiu as maiores cargas, particularmente de metais, que s&o tipicamente transportadas em per&odos de pluviosidade intensa. Por outro lado, as concentra&&es de metais nos substratos e efluentes considerados s&o bem mais vari&veis e espec&ficas que os nutrientes. Portanto, para melhor estimar suas cargas seriam necess&rias medidas de suas concentra&&es nos substratos gerados localmente, ao inv&s de dados da literatura. Entretanto, mesmo considerando as maiores diferen&as (Zn e Cu) as estimativas de carga mostraram-se bastante consistentes e capazes de gerar cen&rios fact&veis & tomada de decis&o quanto ao controle de suas fontes.
CONCLUS&AO
Os resultados das cargas estimadas atrav&s de fatores de emiss&o indicam que as fontes antr&picas s&o respons&veis pela maior parte das emiss&es de nutrientes e metais para o Rio Maca&, sendo muito maiores que as emiss&es naturais para nutrientes e em menor escala para Zn e Cu, e equivalentes para Pb e Cd. A pecu&ria e a libera&&o de &guas servidas (esgoto dom&stico) s&o os principais respons&veis pelo incremento antr&pico da emiss&o dos elementos qu&micos, enquanto que para Pb, a disposi&&o de rejeitos s&lidos & a fonte principal. Desta forma, ao lado da pecu&ria que & voca&&o regional da bacia do Rio Maca&, observa-se que a urbaniza&&o e o crescimento socioecon&mico estimulado pelas atividades de explora&&o e petr&leo na Bacia de Campos induzem ao aumento das emiss&es de elementos qu&micos para o Rio Maca&.
AGRADECIMENTOS
Este trabalho foi financiado pela FAPERJ (proc. 110.956.2008) e CNPq (0-8). Os resultados deste estudo fazem parte do &mbito do projeto Instituto Nacional de Ci&ncia e Tecnologia de Transfer&ncia de Materiais Continente-Oceano (Proc. No. 573.601/2008-9).
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Recebido em 24/2/12; aceito em 14/8/12; publicado na web em 29/11/12
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