Nemerow Pollution Index and Inter-Variable Relationships in Esuk Oro River, Southern Nigeria

Os rios são sistemas vivos que carregam uma história complexa em cada gota de água, uma história escrita na linguagem da química. Para entender se um rio está saudável ou em dificuldades, os cientistas frequentemente observam ingredientes específicos dissolvidos ou suspensos nele, como nutrientes, sais e oxigênio. No entanto, um rio contém tantas medições diferentes que é difícil ver o quadro geral de relance. Para resolver isso, os pesquisadores utilizam uma ferramenta chamada índice de poluição, que atua como um tradutor. Ela pega todos aqueles números diferentes e os condensa em uma pontuação única que indica se a água está segura ou se foi contaminada. O desafio reside em fazer a matemática corretamente; se as regras para comparar as medições com os limites de segurança forem aplicadas de forma errada, a pontuação final pode contar uma história completamente falsa, fazendo a água limpa parecer suja ou a água suja parecer limpa.

No Rio Esuk Oro, no sul da Nigéria, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Estado de Akwa Ibom recentemente analisou de perto a qualidade da água para garantir que a história sendo contada fosse precisa. Eles focaram em três pontos específicos ao longo do rio: a seção a montante (perto da nascente), a seção central e a seção a jusante (mais próxima de onde o rio deságua). Durante um período de cinco meses, entre o final de 2022 e o início de 2023, eles coletaram amostras de água e mediram nove indicadores diferentes, variando desde a salinidade da água até a quantidade de oxigênio que ela continha. O objetivo deles era recalcular as pontuações de poluição para esses locais porque suspeitavam que uma avaliação anterior havia cometido um erro fundamental na forma como lidava com os dados.

Os pesquisadores descobriram que a avaliação anterior havia tratado um ingrediente vital, o oxigênio dissolvido, incorretamente. Em um rio saudável, o oxigênio é algo que a água precisa ter em altas quantidades para sustentar a vida. Se o nível de oxigênio cai demais, é um sinal de poluição. No entanto, o cálculo anterior tratou os altos níveis de oxigênio como um problema, como se o excesso de algo bom fosse ruim. Ao corrigir essa lógica, o novo estudo revelou um quadro muito diferente. A água no Rio Esuk Oro não estava sofrendo de falta de oxigênio; de fato, os níveis de oxigênio eram surpreendentemente altos, variando de 20,50 a 29,91 miligramas por litro, embora os pesquisadores tenham observado que esses números são incomumente altos para água de rio quente e precisariam ser conferidos novamente contra as notas de campo originais.

Uma vez corrigido o cálculo do oxigênio, a verdadeira fonte de poluição do rio tornou-se clara. O estudo identificou o fosfato, um nutriente frequentemente encontrado em fertilizantes e detergentes, como o principal culpado. Em todas as estações ao longo do rio, a quantidade de fosfato na água era muito superior ao limite de segurança. Os pesquisadores calcularam uma pontuação de poluição para cada local comparando a quantidade medida de fosfato com o parâmetro de segurança. As pontuações para o fosfato ficaram entre 4,172 e 4,438, o que significa que o rio continha mais de quatro vezes a quantidade aceitável deste nutriente. Este alto nível de fosfato foi o principal fator por trás da pontuação de poluição geral de todo o rio.

Quando os pesquisadores combinaram as pontuações de todos os nove indicadores em um único número composto, os resultados mostraram um rio sob estresse devido ao enriquecimento de nutrientes. A pontuação de poluição geral começou em 3,015 na estação a montante e subiu ligeiramente para 3,200 na estação a jusante. Embora o fosfato fosse o problema esmagador, o estudo também descobriu que a alcalinidade, uma medida da capacidade da água de neutralizar o ácido, estava ligeiramente acima do seu limite em todos os três locais. Além disso, a seção a montante apresentava uma pequena quantidade de sólidos suspensos, ou partículas minúsculas flutuando na água, que excederam apenas levemente o limite de segurança. Em contraste, outros poluentes comuns, como nitratos e sais, estavam dentro dos limites seguros, e a água não estava tão poluída quanto o relatório anterior, falho, sugerira.

Além de apenas medir a poluição, a equipe observou como esses diferentes ingredientes químicos se moviam juntos durante os cinco meses de observação. Eles descobriram conexões fortes entre certas variáveis. Por exemplo, quando os níveis de alcalinidade subiam, os níveis de nitrato e cloreto também tendiam a subir. Por outro lado, quando a quantidade total de sólidos dissolvidos na água aumentava, os níveis de nitrato e cloreto tendiam a cair. Esses padrões sugerem que os diferentes produtos químicos no rio estão respondendo às mesmas mudanças sazonais ou aportes, como chuva ou escoamento de terras próximas. No entanto, como o estudo olhou apenas para cinco meses de dados, os pesquisadores são cautelosos ao dizer que estes são indícios, e não provas de uma causa específica. Eles ainda não podem dizer exatamente de onde vem o fosfato, seja de esgoto, escoamento agrícola ou detergentes domésticos.

O estudo conclui que o Rio Esuk Oro enfrenta atualmente um desafio significativo da poluição por fosfato, que é a questão mais premente para os gestores de recursos hídricos abordarem. Os pesquisadores enfatizam que seu trabalho serve como uma ferramenta de triagem para sinalizar problemas, não como um veredito final sobre se a água é própria para o consumo. Eles recomendam que as autoridades locais verifiquem os dados brutos de fosfato e oxigênio para garantir a precisão. Além disso, sugerem o mapeamento da área local para encontrar as fontes de fosfato, como saídas de esgoto ou campos agrícolas, e o estabelecimento de um monitoramento de um ano completo para observar como o rio muda com as estações. Ao corrigir os erros matemáticos do passado, este estudo fornece uma base mais clara e honesta para proteger a saúde do Rio Esuk Oro.