ANÁLISE DA QUALIDADE DA ÁGUA E DA COBERTURA DO SOLO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RESERVATÓRIO DE ITUPARARANGA - SP

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1 ISSN , p ANÁLISE DA QUALIDADE DA ÁGUA E DA COBERTURA DO SOLO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RESERVATÓRIO DE ITUPARARANGA - SP ELY YASUDA ALVES DE LIMA 1 NILTON NOBUHIRO IMAI 2 RENATA RIBEIRO DE ARAÚJO ROCHA 2 EDIVALDO DOMINGUES VELINI 3 Universidade Estadual Paulista - Unesp 2 Faculdade de Ciências e Tecnologia FCT 1 Bolsista CNPq/PIBIC do curso de Engenharia Ambiental Presidente Prudente SP 3 Faculdade de Ciências Agrárias Botucatu - SP ely.yasuda@gmail.com, {nnimai, rerocha}@fct.unesp.br, velini@fca.unesp.br RESUMO Responsável por 63 % do abastecimento público na bacia do Rio Sorocaba, a represa de Itupararanga abrange os municípios de Ibiúna, Mairinque, Votorantim, Piedade e Alumínio. Considerando as atividades agrícolas nessa bacia, objetivou-se analisar sua influência na qualidade da água da represa. Utilizou-se dados de cobertura do solo obtidos por Queiroz (2006), de precipitação fornecidos pelo Instituto Nacional de Meteorologia (INMET), amostragens em 15 pontos de ph, turbidez e oxigênio dissolvido realizadas pela Unesp de Botucatu e carta de delimitação de sub-bacias. Observouse que a variação deve-se, principalmente, aos eventos de precipitação na bacia, e que a as atividades do entorno influenciaram na qualidade da água, provavelmente pelas extensas faixas de florestas que circundam o reservatório. ABSTRACT - Responsible for 63% of the public supplying in the basin of Sorocaba River, the Itupararanga s dam encloses the cities of Ibiúna, Mairinque, Votorantim, Piedade and Alumínio. With extensive agricultural activity of potato, tomatoe and other vegetables, were objectified to analyze the influence of the activities of the basin in the dam water quality. In this sense, it was used data of landcover gotten by Queiroz (2006), precipitation supplied by the National Institute of Meteorology (INMET), samplings in 15 points of ph, turbidity and dissolved oxygen carried out by the FCA Unesp researchers. The visual analysis showed a possible relation among water qualily and precipitation. Additionaly, it was possible to conclude that the activities in the basin had influenced little in the quality of the water, probably by the large bands of forest around the reservoir. 1 INTRODUÇÃO Reservatórios são lagos feitos pelo homem, normalmente através do barramento de um rio, com a finalidade de gerar energia elétrica, irrigação, abastecimento d água, e outros fins. Contudo, não somente aspectos benéficos devem ser considerados, uma vez que a construção de barragens afeta o ambiente previamente existente, alterando o funcionamento natural dos sistemas hidrológico, biológico, geológico e climático (VIEIRA et. al, 2002). A qualidade ambiental dos reservatórios está intrinsecamente associada às condições de qualidade de água de seus rios contribuintes, bem como da ocupação e uso do solo, das atividades econômicas implantadas e das condições sanitárias do entorno e do tempo de residência de suas águas. Segundo Esteves (1998), estudos limnológicos possibilitam o conhecimento dos ecossistemas aquáticos, viabilizando o seu manejo e a melhoria de sua produção, prevendo, dentre outros problemas, a mortandade de peixes e a perda da boa qualidade da água. Além disso, tornam possível identificar fontes poluidoras, possibilitando ações de recuperação. Classificados como ambientes intermediários entre lóticos e lênticos (TUNDISI, 2000), observa-se na camada superior desses ambientes a maior concentração de organismos, devido à produção fotossintética possível graças à incidência de luz solar. Nas camadas mais profundas, o teor de oxigênio é geralmente muito baixo o que faz com que ocorra a proliferação de organismos anaeróbios (MOTA, 2003). Segundo Rocha (2003), o aumento de turbidez nos períodos de maior precipitação pode ocorrer em função do grande aporte de material que é carreado pelas chuvas para o corpo d água em questão, e pela mistura na água causada pelo vento, ocasionando uma ressuspensão de nutrientes dos sedimentos, em regiões menos profundas. Naturalmente, a variação do ph reflete o tipo de solo por onde a água percorre. Em locais com grande

2 população de algas nos dias ensolarados, o ph pode subir muito, chegando a 9 ou até mais. Isso porque as algas, ao realizarem fotossíntese consomem gás carbônico que é a principal fonte natural de acidez da água. Assim, com a análise de parâmetros de qualidade da água, verifica-se uma relação das atividades desenvolvidas no entorno desses corpos d água, permitindo uma visão integrada dos processos funcionais e estruturais dos ecossistemas, colocando o homem como agente modificador de diversos desequilíbrios ambientais. Este trabalho apresenta uma análise de variáveis limnológicas, procurando relaciona-las com o uso antrópico da bacia da Represa de Itupararanga, SP e com a precipitação ocorrida nessa região. 2 ÁREA DE ESTUDO Localizada no município de Votorantim, uma barragem construída em 1912 pela Light represa as águas do rio Sorocaba, formando a represa de Itupararanga, que banha os municípios de Ibiúna, Mairinque, Votorantim, Piedade e Alumínio e é também responsável por 63% do abastecimento público da bacia do rio Sorocaba. (REDES DAS ÁGUAS, 2007). De acordo com Queiroz (2006), as atividades desenvolvidas no entorno do reservatório caracterizam-se por baixo grau de ocupação urbana (principalmente chácaras de recreio) e significativa atividade agrícola, constituindo-se da produção de batata, tomate e olerícolas (grande número de espécies de plantas, comumente denominadas hortaliças, que engloba culturas folhosas, raízes, bulbos, tubérculos e frutos diversos). Nessas culturas ocorre a utilização de agrotóxicos conforme é exemplificado no quadro 1. Quadro 1 - Agrotóxicos comumente utilizados em diferentes tipos de cultura. Produtos/ Culturas Princípio Ativo Discriminação Tratadas Inseticida Metamidophos Organofosforado Tomate, batata Herbicida Paraquat Bentaóis Batata Fungicida Oxicloreto de cobre Cobre Olerícolas, café Fonte: Adaptado de Rede das águas. Além desses pesticidas, comumente são aplicadas outras substâncias ricas em nutrientes (principalmente sais de fósforo e nitrogênio) com o objetivo de promover um maior desenvolvimento e produção das culturas. Essas substâncias, uma vez aplicadas nas culturas, são transportadas com os sedimentos do solo até os cursos d água por escoamento superficial (que ocorre devido à eventos de precipitação ou irrigação artificial). O arraste de sedimentos por escoamento superficial é definido pelas características do evento de precipitação e também pelas características do solo, tais como textura, cobertura superficial e compactação. Assim, conforme é apresentado no quadro 2, culturas temporárias (onde observa-se um período de pouco recobrimento do solo) apresentam maiores quantidades de perdas de solo associados do que culturas permanentes (onde há uma maior cobertura vegetal do solo). Quadro 2 Perdas de solo associadas a tipos de uso agrícola no Estado de São Paulo. Culturas Perdas de Terra t/ha/ano culturas anuais Algodão 24,8 Amendoim 26,7 Arroz 25,1 Feijão 38,1 Milho 12 Soja 20,1 Outras 24,5 culturas temporárias Cana 12,4 Mamona 41,5 Mandioca 33,9 culturas permanentes Banana 0,9 Café 0,9 Laranja 0,9 Outras 0,9 Pastagem 0,4 Vegetação 0,4 Reflorestamento 0,9 Áreas Críticas (Estrada e periurbana) 175 Fonte: Adaptado de QUEIROZ, Segundo Queiroz (2006), os materiais inorgânicos transportados por escoamento superficial, ao atingirem o corpo d água, são consumidos por organismos presentes na água, algas e macrófitas, ocasionando o aumento desses indivíduos e, portanto, um acréscimo de matéria orgânica na coluna d água. O consumo deste material orgânico provoca um decréscimo nas concentrações de oxigênio dissolvido, ocorrendo assim o processo denominado eutrofização. Esse processo pode causar prejuízos aos ecossistemas locais e até a saúde humana (QUEIROZ, 2006). Assim, o transporte de sedimentos até os corpos d água pode acarretar em assoreamento, contaminação e eutrofização dos mesmos. 3 MATERIAIS E MÉTODOS Para a realização da análise da qualidade da água, utilizou-se dados de ph, turbidez e oxigênio dissolvido fornecidos pela Unesp de Botucatu em 15 pontos de monitoramento localizados na represa de Itupararanga SP,m referentes a os meses de dezembro de 2005, abril de 2006, junho de 2006, dezembro de 2006 e fevereiro de 2007.

3 Também foi utilizada para a análise, dados de precipitação divulgados pelo Instituto Nacional de Meteorologia INMET relacionados aos meses descritos, além da carta da cobertura do solo juntamente com a delimitação de sub-bacias da área de estudo desenvolvido por Queiroz (2006). Sobre a carta de cobertura do solo, foram sobrepostos símbolos que representam os pontos de coleta de amostras de água para a análise dos parâmetros listados anteriormente (Figura 1). A localização dos pontos de coleta está numerada na tabela 1. Figura 1 Cobertura do solo da bacia hidrográfica do reservatório de Itupararanga com a localização dos pontos de coleta. Fonte: Adaptada de QUEIROZ, Tabela 1 Coordenadas geográficas dos pontos de amostragem (SAD 69). Longitude Latitude 1 47º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º º Também foi produzida uma carta de delimitação de sub-bacias, a qual foi utilizada para auxiliar na análise da possível relação entre as atividades humanas e a qualidade da água da represa. Buscou-se, assim a compreensão do comportamento da água dentro da bacia hidrográfica. A partir das sub-bacias, selecionou-se as áreas de contribuição de cada ponto de coleta, conforme podem ser observadas na figura 2.

4 Figura 2 - Áreas de contribuição de cada ponto de coleta (exultório). A partir das cartas topográficas na escala 1: de Sorocaba e São Roque (já digitalizadas e georreferenciadas), realizou-se a vetorização das curvas de nível e pontos cotados que abrangem a bacia do reservatório de Itupararanga. Assim, foi produzida uma representação topográfica com amostra pontual de dados de altitude ortométrica. Esses dados foram usados para produzir uma rede TIN, a qual foi usada numa interpolação quíntica para gerar uma grade regular. A grade regular foi simplificada para ser mostrada na figura 3 como imagem tons de cinza.

5 Figura 3 Imagem em Níveis de Cinza gerada a partir da Grade Retangular da área de estudo A partir da grade regular gerada, procedeu-se à geração da carta de declividade, em porcentagem, e posterior fatiamento para melhor visualização dos resultados (Figura 4). As classes definidas para o fatiamento foram: < 10%, 10 20%, 20 30% e > 30%, variando em escala de cores, do amarelo claro para o vermelho.

6 Figura 4 Declividade (classes) da área de estudo e limites entre áreas de contribuição Assim, com análise da cobertura do solo, do comportamento da água na bacia e dos dados amostrais, observou-se a possibilidade da relação entre as informações. 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados das amostragens de ph, turbidez e oxigênio dissolvido realizadas nos 15 pontos podem ser observadas nos gráficos 1, 2 e 3 relacionados com as respectivas datas de coleta /12/ /4/ /6/ /12/ /2/2007 ph 7,7 7,4 7,1 6,8 6,5 6,2 20/12/ /4/ /6/ /12/ /2/ pontos de coleta Figura 2 Variação espacial e temporal do ph turbidez (NTU) pontos de coleta Figura 1 Variação espacial e temporal da turbidez. oxigêniodissolvido(mg/l) 10 9,5 9 8,5 8 7,5 7 6,5 6 5,5 5 20/12/ /4/ /6/ /12/ /2/ pontos de coleta Figura 3 Variação espacial e temporal do oxigênio dissolvido. A análise das variações espaciais de cada parâmetro, mostrou que os pontos 10 e 14 tiveram uma queda nos valores de ph nos meses de junho de 2006 e

7 dezembro de 2006 correspondentes a 6,76 e 6,41 no ponto 10, e 6,65 e 6,55 no ponto 14 para as respectivas datas. Analisando a carta de cobertura do solo, verifica-se que no entorno do ponto 10 há forte presença de floresta, e pouca contribuição de áreas de pastagens. O ponto está localizado próximo à confluência de dois cursos d água, para os quais são drenadas águas com influência de áreas construídas, solo exposto e pastagem. Com análises em campo, observou-se baixa profundidade do corpo d água para este ponto. No ponto 14 verifica-se extensa área de culturas perenes e pastagens em todo o entorno do ponto e dos cursos d água contribuintes. As demais épocas mantiveram uma similaridade de variação espacial dos dados entre 6,90 e 7,6, acompanhando os eventos de precipitação. Em fevereiro de 2007, apenas o ponto 10 apresentou um valor (6,45) fora do padrão observado. Os dados referentes à turbidez apresentaram-se fora do padrão de similaridade (que teve variação entre 0,9 e 6,36) nos pontos 9 e 10 nos meses de dezembro de 2005, abril de 2006, junho de 2006 e dezembro de Os valores de coleta no ponto 9 foram de 12,8, 6,99, 15,04 e 10,05. No ponto 10 foram 13,5, 8,84, 15,73 e 10,26. O ponto 9 encontra-se em uma região com forte influência de floresta e com pouca contribuição de pastagem drenada ao reservatório. Os valores de oxigênio dissolvido acompanharam o perfil de precipitação da região, mantendo os valores entre 5,3 e 9,8, relacionados aos pontos 9 e 1. O ponto 1 está localizado próximo à barragem da represa de Itupararanga, com entorno constituído de pastagem e solo exposto. Pelos dados de drenagem e cobertura do solo, esperava-se baixas concentrações deste e dos demais parâmetros no local, porém não foi observado estas alterações neste ponto. Por possuir em suas proximidades extensa área de solo exposto drenada diretamente para o reservatório, esperava-se altos valores de turbidez no ponto 3. Outro ponto que induzia a uma interpretação de queda na qualidade da água, foi o 8. O ponto possui em seu entorno pastagens, culturas perenes, e solo exposto. O ponto 11 também sofreu alterações apenas em função da precipitação, apesar de sua localização levar a acreditar que as atividades de entorno (pastagens, culturas perenes e solo exposto) alterassem significativamente a qualidade da água nesse ponto. Talvez a pequena faixa de floresta localizada entre a pastagem e a vasta área de solo exposto esteja servindo de barreira natural para os sedimentos a montante. No ponto 12 também esperava-se que houvesse grande variação espacial dos dados por possuir em seu entorno densa área construída. A similaridade dos dados pode estar relacionado com a drenagem de águas pluviais para outro local ou a presença de estações elevatórias. Os demais pontos possuem no entorno largas faixas de floresta fazendo divisa com o reservatório, o que leva a crer na possibilidade de retenção de sedimentos e nutrientes pelas mesmas. 5 CONCLUSÃO Os resultados indicaram que houve pouca variação espacial dos valores de oxigênio dissolvido, de turbidez e de ph, e que estes estão diretamente relacionados aos eventos de precipitação na bacia. As atividades do entorno influenciaram na alteração destas variáveis. As faixas de florestas atuaram significativamente na contenção de sedimentos e nutrientes carreados ao reservatório. Pode-se dizer que fatores chaves locais atuaram sobre a dinâmica do ecossistema aquático como, por exemplo, o comportamento da precipitação. Significativas mudanças no comportamento espacial dos dados estão correlacionadas com a profundidade, com a presença ou ausência de pastagens, com a presença ou ausência de culturas perenes e principalmente com o uso e ocupação dos tributários. 6 AGRADECIMENTOS Os autores agradecem à equipe da FCA Unesp de Botucatu, que gentilmente cedeu as observações de dados de qualidade da água e ao CNPq pela bolsa de Iniciação Científica. 7 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS COUTO, J. L. V. Limnologia Disponível em: < >. Acesso em: 03 maio ESTEVES, F.A. Fundamentos de Limnologia Interciência/FINEP, Rio de Janeiro: 575 p. FEEMA Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente. Reservatórios. Disponível em: < Acesso em: 04 maio INMET - Instituto Nacional de Meteorologia. Monitoramento. Disponível em: < ficos>. Acesso em: 04 maio MORAES, A. J. Manual para avaliação da qualidade da água 1. São Carlos: RIMA, p. MOTA, S. Introdução à engenharia ambiental. Rio de Janeiro: ABES, p. QUEIROZ, R. P. Mapeamento da cobertura do solo na bacia do reservatório de Itupararanga SP p. Trabalho de Graduação Universidade Estadual Paulista, SP. REDE DAS ÁGUAS. Caracterização geral da UGHI 10. Disponível em:

8 < Acesso: 30 abril ROCHA, R.R.A. & THOMAZ, S. M. Variação temporal de fatores limnológicos em ambientes da planície de inundação do alto rio Paraná (PR/MS Brasil) Acta Scientiarum, p TONELLO, C. K. Análise hidroambiental da bacia hidrográfica da Cachoeira das Pombas, Guanhães, MG p. Dissertação (mestrado) Universidade Federal de Viçosa, MG. TUNDISI, J. G. & STRASKRABA, M., Gerenciamento da Qualidade da Água de Represas RIMA. 251p. VIEIRA, M. S.; FERREIRA, J. R.; CASTRO, P. M. G.; ROCHA, A. A. Aspectos da química da água e do sedimento do reservatório de Ibitinga (São Paulo Brasil S e W). São Paulo: Boletim do Instituto de Pesca, p.