An assessment of atmospheric deposition of metals and the physico -chemical parameters of a rainwater harvesting system in Rio de Janeiro Brazil, by means of statistical multivariate analysis

Revista Ambiente E Água

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ISSN: 1980993X
Editor Chefe: Nelson Wellausen Dias
Início Publicação: 31/07/2006
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Ciências Agrárias, Área de Estudo: Ciências Biológicas, Área de Estudo: Ciências Exatas, Área de Estudo: Engenharias, Área de Estudo: Multidisciplinar

An assessment of atmospheric deposition of metals and the physico -chemical parameters of a rainwater harvesting system in Rio de Janeiro Brazil, by means of statistical multivariate analysis

Ano: 2020 | Volume: 15 | Número: 4
Autores: Gabrielle Nunes da Silva; Letícia Delduque Alves; Isabella Escobar dos Santos; Daniele Maia Bila; Alfredo Akira Ohnuma Júnior ; Sérgio Machado Corrêa
Autor Correspondente: Gabrielle Nunes da Silva | nunes.silva.gabrielle@gmail.com

Palavras-chave: metals, multivariate statistical analysis, urban environment, water quality.

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

Este estudo avalia o sistema de captação de água da chuva para verificar a qualidade química da água e alocá-la para uso. As amostras foram coletadas na cidade do Rio de Janeiro, Brasil, na Precipitação Direta (DP), First Flush (FF) e Reservatório (RR). A metodologia consiste em análises de Ca, Cd, Cu, Na, Ni, Fe, K, Mg, Pb, Zn, condutividade, turbidez, pH e cloreto. A linguagem R foi utilizada através da análise de componentes principais, correlação linear de Pearson, análise hierárquica de agrupamentos, teste de Tukey e boxplot. Os resultados indicam que a água da chuva sem interferência da superfície de captação (PD) apresenta baixa concentração de metais, porém os primeiros milímetros de chuva apresentam uma concentração acima da permitida pela Portaria nº 05/2017 do Ministério da Saúde. O sistema de descarte (FF) reduziu a concentração dos poluentes no RR, mas não o suficiente para atender a legislação. Observou-se que Ca, K e Na são os principais metais encontrados na água da chuva. O período seco apresentou correlações significativas entre os parâmetros físico-químicos e meteorológicos. A alta concentração de metais no período úmido indica que a chuva promove a limpeza da atmosfera e que a maioria dos metais está presente na forma de aerossóis e em partículas finas suspensas no ar. Os resultados indicam características de chuva ácida e sugere-se o pré-tratamento da água da chuva para uso com segurança em fins menos nobres.

Palavras-chave: ambiente urbano, análise estatística multivariada, metais, qualidade da água.



Resumo Inglês:

This study evaluates the rainwater harvesting system to determine the chemical quality of the water and allocate it for use. Samples were collected in the city of Rio de Janeiro at the points of Direct Precipitation (DP), First Flush (FF) and Reservoir (RR). The methodology involved carrying out an analysis of Ca, Cd, Cu, Na, Ni, Fe, K, Mg, Pb, Zn, conductivity, turbidity, pH and chloride. The R language was used for the principal component analysis, Pearson coefficient correlation, hierarchical cluster analysis, Tukey test and boxplot. The results show that when there is no interference from the catchment surface (DP), the rainwater has a low concentration of metals, although the first millimeters of rain have a concentration above what is permissible in the guidelines issued by the Ministry of Health (Ordinance n° 05/2017). The disposal system (FF) reduced the concentration of pollutants in the RR, but not enough to comply with legislation. It was noted that Ca, K and Na are the main metals found in rainwater. During the dry period, there were significant correlations between the physico-chemical and meteorological parameters. The high concentration of metals in the wet period suggests that rain assists the cleaning of the atmosphere and that most metals are present in the form of aerosols or fine particles suspended in the air. The findings reveal significant indications of acid rain and pre-treatment is recommended to ensure rainwater can be used safely for more mundane purposes.