Chemical and biological determination of pollution burden in lagoon from the Parintins municipality in state of Amazon

Os recursos hídricos são sistemas dinâmicos que fazem parte do ciclo de sobrevivência de todos os seres vivos, a sua conservação se faz necessária através do controle de qualidade de suas águas. A lagoa da Francesa, localizada na cidade de Parintins/AM, recebe resíduos domésticos e industriais, cuja composição variada vem modificando as características naturais de suas águas. O local de estudo apresenta naturalmente variação no volume de água em determinados períodos do ano. Este trabalho teve como objetivo a identificação e a avaliação das causas de alterações na qualidade da água e de sedimentos da lagoa da Francesa (Parintins/AM), envolvendo o reconhecimento das características locais que possam ter relação com as fontes de poluição responsáveis pela contaminação do corpo hídrico comparando os principais parâmetros de qualidade da água aos limites legais ambientais. Para isso, foram coletadas amostras de água e de sedimento em nove pontos distintos na extensão da lagoa nos meses de março, julho e setembro de 2012 e 2013, período compreendido entre o nível baixo e alto de água da lagoa, respectivamente (período de sazonalidade que é influenciado pelo regime hidrológico do rio Amazonas) e analisados para água os parâmetros físico-químicos e biológicos: temperatura, pH, condutividade, oxigênio dissolvido, turbidez, DBO (Demanda Bioquímica do Oxigênio), DQO (Demanda Química de Oxigênio), COT (carbono orgânico total), clorofila a, coliformes totais e fecais, amônia, nitrito, nitrato, fósforo e nitrogênio total, fosfato, os metais pesados (Cd, Pb, Cu, Ni, Zn e Cr), os elementos ferro total e dissolvido e manganês. Os valores obtidos nos anos foram comparados com intuito de identificar e avaliar as variáveis que afetam a qualidade da água, considerando a variação do regime hidrológico, tendo como padrão de referência os valores legais estabelecidos pela Resolução CONAMA 357/05 para águas de classe 2. Para o sedimento foram avaliadas as variáveis: granulometria, carbono, nitrogênio fósforo, matéria orgânica e os metais (Cd, Pb, Cu, Ni, Zn e Cr), além do ferro e manganês e comparados aos limites legais estabelecidos pela resolução CONAMA 344/04. Os resultados indicam fontes antrópicas que são evidenciadas pelos parâmetros fósforo total, nitrogênio, baixos valores de oxigênio dissolvido e de DBO, condutividade elétrica e altos valores de coliformes totais e fecais na área da lagoa de Francesa, bem como a presença de metais pesados na água e no sedimento. Essa condição é mais acentuada no período de águas baixas, indicando que o regime hidrológico influencia diretamente na qualidade da água da lagoa. Em julho (período de águas altas), a lagoa apresentou capacidade de diluição para alguns parâmetros, que foi evidenciada através da redução de suas concentrações. Foram também identificadas espécies de macrófitas no decorrer do estudo visando à obtenção de um possível bioindicador de qualidade da água. As espécies Eichhornia crassipee e Paspalun repens tiveram maior predominância e são tidas como boas adsorventes de metais pesados. O estudo mostrou que, apesar da contribuição antrópica, a lagoa mantém, ainda, sua capacidade de diluir para a maioria dos constituintes poluentes, principalmente no período de maior volume de água (enchente). Porém, pode-se verificar a necessidade da adoção de medidas preventivas em curto prazo, em função do possível crescimento populacional e suas demandas por produtos e serviços associados.Water resources are dynamic systems that are part of the survival of all living beings cycle; its preservation is required by quality control of its waters. The lagoon's volume of water depends on the month. In this work our goal is identify and assess the causes of changes in water quality and sediments of the Lagoa da Francesa (Parintins / AM), involving the recognition of local features that may be related to pollution sources responsible for pollution of the water body in comparing the key parameters of water quality to environmental legal limits. Then, water and sediment samples were taken at nine different points in the extension of the pond during the months of March, July and September 2012 and 2013, the period between the low and high levels, respectively (period of seasonal water level of the pond which is influenced by the regime hydrology of the Amazon river). For water samples we analyzed physico-chemical and biological parameters: temperature, pH, conductivity, dissolved oxygen, turbidity, BOD (Biochemical oxygen Demand), COD (chemical Oxygen Demand), TOC (total organic carbon) , chlorophyll a, total and fecal coliform, ammonia, nitrite, nitrate, phosphorus and total nitrogen, phosphate, heavy metals (Cd, Pb, Cu, Ni, Zn and Cr), the total and dissolved manganese and iron elements. The values obtained were compared with years in order to identify and evaluate the variables that affect water quality, considering the variation of the hydrological regime, taking as reference standard legal values established by CONAMA Resolution 357/05 for Class 2 water. For sediment samples we evaluated the following parameters: particle size, carbon, nitrogen, phosphorus, organic matter and metals (Cd, Pb, Cu, Ni, Zn and Cr), in addition to iron and manganese, and we purchased with the legal limits established by CONAMA Resolution 344 / 04. The results indicate that anthropogenic sources is evidenced by the parameters total phosphorus, nitrogen, low values of dissolved oxygen and BOD, electrical conductivity and high values of total and fecal coliforms in the lagoon area of French, as well as the presence of heavy metals in water and in sediment. This condition is more pronounced in low water period indicating that the hydrological regime directly influences the quality of the pond water. In July (during high water level), the pond showed the capacity of dilution for some parameters, which was evidenced by the reduction of their concentrations. Macrophytes were identified during the study, as a possible biological indicator of water quality. Species Eichhornia crassipee and Paspalun repens had higher prevalence and are seen as good bioadsorbents of heavy metals. The study showed that despite the anthropogenic contribution, the lagoon still maintains its ability to dilute constituents for most pollutants, especially during larger volume of water (flooding). However, there is a need for adopting preventive measures in the short term, due to the possible population growth and demands for their products and associated services