Anais III Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto Aracaju/SE, 25 a 27 de outubro de 2006

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1 DIAGNÓSTICO PRELIMINAR DA QUALIDADE DA ÁGUA SUBTERRÂNEA PARA FINS DE IRRIGAÇÃO NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO PIAUÍ, EM SERGIPE RESENDE, R. S. 1 ; AMORIM, J. R. A. de 2 ; SIQUEIRA, O. J. W. de 3 ; ROCHA, J. C. S. da 4 ; LIMA, M. A. S. 5 ; SANTOS JÚNIOR, J. B. O. 6 RESUMO: Bancos de dados georreferenciados sobre recursos hídricos constituem instrumento eficiente para o planejamento agropecuário. Este trabalho foi direcionado a organização de informações relativas a poços tubulares profundos, na bacia hidrográfica do rio Piauí, fazendo uso de bases de dados do DEHIDRO e da SRH do Estado de Sergipe. Elaborou-se um diagnóstico preliminar da qualidade da água, para fins de irrigação, utilizando-se os indicadores ph, condutividade elétrica (CE), sódio, cloreto, ferro total e razão de adsorção de sódio (RAS). Para realizar as análises espaciais dos indicadores de qualidade estudados, utilizou-se o módulo Database Workshop do sistema de informação geográfica Idrisi. A qualidade da água, na Zona do Sertão e parte do Agreste sergipano, apresenta tendências de restrições severas quanto à salinidade, toxicidade de sódio e de cloreto, para as plantas irrigadas por aspersão, e quanto a problemas de obstrução para sistemas de irrigação localizada associados ao ph. PALAVRAS-CHAVE: recursos hídricos, indicadores de qualidade, sistema de informação geográfica PRELIMINARY DIAGNOSTIC OF THE UNDERGROUND WATER QUALITY FOR IRRIGATION PROPOSES IN THE PIAUÍ RIVER WATERSHED, IN SERGIPE STATE ABSTRACT: Water resources organized as georeferenced database constitute a useful tool for agricultural planning. This work is directed to organize the informations associated to deep wells at the Piauí river watershed, making use of databases from Sergipe State (DEHIDRO and SRH). Preliminar diagnostics of water quality for irrigation purposes were elaborated, using water ph, electrical condutivity (EC), sodium, chloride, total iron and sodium absorption ratio (SAR) as water quality indicators. For spatial analysis of the studied components, the database workshop module of the Idrisi geographical information system was used. Water quality in Semiarid and Agreste zones of the Sergipe State presents tendency for severe restriction associated to salinity, sodium and chloride toxicity for sprinkler-irrigated crops and clogging problems for trikle irrigation systems related with ph. 1 Engº Agrº, D. Sc., Pesquisador, Embrapa Tabuleiros Costeiros, Av. Beira Mar, 3250, Praia 13 de Julho, C.P. 44, CEP , Aracaju, SE, Fone: (79) , Fax: (79) , ronaldo@cpatc.embrapa.br. 2 Engº Agrº, M. Sc., Pesquisador, Embrapa Tabuleiros Costeiros, Av. Beira Mar, 3250, Praia 13 de Julho, C.P. 44, CEP , Aracaju, SE. 3 Engº Agrº, Ph.. D., Pesquisador, Embrapa Tabuleiros Costeiros, Av. Beira Mar, 3250, Praia 13 de Julho, C.P. 44, CEP , Aracaju, SE. 4 Hidrogeólogo, M. Sc., SEPLAN, Superintendência de Recursos Hídricos, Rua Vila Cristina, 1051, São José, CEP , Aracaju, SE. 5 Geóloga, M. Sc., Departamento de Desenvolvimento de Recursos Hídricos, Rua T, 101. B. América, CEP , Aracaju, SE. 6 Graduando em Engª Agronômica, Universidade Federal de Sergipe, Bolsista CNPq/Embrapa Tabuleiros Costeiros.

2 KEYWORDS: water resources, water quality indicators, geographical information system INTRODUÇÃO: A espacialização das características físico-químicas das águas subterrâneas proporciona a geração de informações que podem subsidiar o processo de tomada de decisão relacionada à adoção de políticas de uso dos recursos hídricos e ao processo de outorga de água para projetos de irrigação implantados ou em via de implantação, além de constituir diretriz para instituições de crédito agrícola ao possibilitar um diagnóstico dos riscos potenciais associados à qualidade da água que poderão acarretar problemas relacionados, principalmente, a degradação dos solos pela salinização e/ou ao entupimento dos sistemas de irrigação localizada, se não forem adotadas medidas de correção ou mitigação. Este trabalho faz parte de um estudo que pretende reunir e consolidar os dados de poços tubulares profundos, existentes em bases de dados distintas, em um único banco de dados georreferenciado, baseado em Sistema de Informações Geográficas SIG, após uma análise crítica das variáveis componentes, no sentido de estruturar informações que permitam otimizar o planejamento e aumentar a eficiência do uso da água, atendendo, assim, às determinações da Política Nacional de Recursos Hídricos (Rocha et al., 2002; Sergipe, 2003). Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo realizar um diagnóstico preliminar da qualidade da água subterrânea para fins de irrigação na bacia hidrográfica do rio Piauí, em Sergipe. MATÉRIAL E MÉTODOS: Nesse trabalho, foram utilizados dados de 182 análises físico-químicas da água de poços tubulares profundos, pertencentes à bacia hidrográfica do rio Piauí (Figura 1) e originários das bases de dados do Departamento de Desenvolvimento de Recursos Hídricos DEHIDRO e da Superintendência de Recursos Hídricos SRH do Estado de Sergipe. Para padronizar as informações relativas às variáveis que compõem cada base, realizou-se uma análise crítica dos dados existentes nas bases no que concerne à existência de duplicidade, divergência e incorreção de dados, em relação ao código de identificação e à localização geográfica dos poços, às unidades de medida utilizadas e a erros de digitação, visando a consolidar e estruturar uma base de dados única georreferenciada. As variáveis avaliadas foram: ph; condutividade elétrica (CE), em ds m -1 à 25 C; sódio e cloreto, em mmol c L -1 ; razão de adsorção de sódio (RAS), em (mmol c L -1 ) ½ ; e ferro total, em mg L -1. Os critérios e respectivas classes de interpretação da qualidade da água são apresentados na Tabela 1 (Nakayama, 1986; Ayers & Westcot, 1994).

3 Para classificar as águas, segundo as recomendações da FAO (Ayers & Westcot, 1994), em função dos riscos potenciais de salinidade, redução da infiltração da água no solo (sodicidade), toxicidade de íons sódio e cloreto, para as plantas irrigadas por aspersão, e surgimento de problemas de obstrução em sistemas de irrigação localizada, bem como gerar imagens georreferenciadas, utilizou-se o Módulo de Tratamento de Banco de Dados (Database Workshop) do sistema de informação geográfica Idrisi 32, versão 2 (Eastman, 1999). Foram excluídos da base de dados alguns registros em virtude da ausência da determinação ou da incerteza quanto à confiabilidade dos dados. Fonte: Atlas Digital Sobre Recursos Hídricos (Sergipe, 2004). Figura 1. Distribuição espacial dos poços na bacia hidrográfica do rio Piauí. Tabela 1. Critérios para interpretação da qualidade da água para irrigação 1. Variáveis Classes de Restrição para Uso Nenhuma Ligeira à Moderada Severa ph < 7,0 7,0-8,0 > 8,0 Ferro total (mg L -1 ) < 0,1 0,1-1,5 > 1,5 CE (ds m -1 ) < 0,7 0,7 3,0 > 3,0 Sódio (mmol c L -1 ) < 3,0 > 3,0 Cloreto (mmol c L -1 ) < 3,0 > 3,0 RAS = 0 3 e CE = > 0,7 0,7 0,2 < 0,2 = 3 6 = > 1,2 1,2 0,3 < 0,3 = 6 12 = > 1,9 1,9 0,5 < 0,5 = = > 2,9 2,9 1,3 < 1,3 = = > 5,0 5,0 2,9 < 2,9 1 Fonte: Adaptado de Nakayama (1982) e Ayers e Westcot (1994). RESULTADOS E DISCUSSÃO: O número de observações, por indicador de qualidade da água, varia entre 97 e 173, conforme apresentado na Tabela 2. Os indicadores apresentam uma variação bastante ampla, considerando-se os valores mínimos e máximos e as faixas de interpretação (Tabela 1). A variabilidade expressa pelo coeficiente de variação, entre os indicadores, também varia amplamente, significando que esse componente deva ser analisado mais detalhadamente em oportunidade futura, não sendo objeto do presente trabalho.

4 Tabela 2. Descritores estatísticos de indicadores de qualidade da água subterrânea para fins de irrigação na bacia hidrográfica do rio Piauí, em Sergipe. Descritores Estatísticos ph Ferro total CE Sódio Cloreto RAS (mg L -1 ) (ds m -1 ) (mmol c L -1 ) (mmol c L -1 ) (mmol c L -1 ) ½ Número de observações Valor mínimo 4,6 0,005 0,1 0,3 0,2 0,5 Valor máximo 9,3 4, Valor médio 7,4 1,1 1,1 5,8 8,2 3,3 Coeficiente de variação (%) Apresenta-se, na Tabela 3, a distribuição de freqüências das classes de interpretação para os indicadores avaliados. Com relação aos indicadores de salinidade, toxicidade de sódio e de cloreto para as plantas e ferro total, a maior parte das amostras não apresenta restrições de qualidade, com freqüências entre 50% a 65%. Para os indicadores associados ao ph e à sodicidade, a maior freqüência ocorre na classe de restrição leve à moderada. As classes de restrição severa atingem no máximo 21% (sodicidade), significando, em geral, baixo potencial de risco. Tabela 3. Distribuição de freqüências, em %, das classes de restrição para uso na irrigação na bacia hidrográfica do rio Piauí, em Sergipe. Classes de Restrição Indicadores de Qualidade da Água ph Ferro total Salinidade Sodicidade 1 Sódio Cloreto % Nenhuma Leve à moderada Severa Indicador do risco potencial em provocar problemas de redução da infiltração da água no solo, pela alteração das propriedade do solo pelo sódio. Na Figura 2, apresenta-se a distribuição espacial dos indicadores de qualidade da água subterrânea. Com relação às restrições para fins de irrigação, não há restrições relativamente à salinidade e à toxicidade de íons sódio e cloreto na Zona Litorânea e parte da região central da bacia. Por outro lado, as restrições são mais evidenciadas na Zona do Sertão e parte do Agreste sergipano, onde há maior demanda potencial de água para irrigação. Quanto à sodicidade, predomina ausência de restrições nas regiões do Agreste e Sertão, existindo alguns agrupamentos de poços com restrição severa, o que requer uma avaliação mias aprofundada.

5 Com relação ao ph e ao ferro total, aparentemente, as relações com o espaço não são claras, devendo ser melhor avaliadas em relação a outros componentes ambientais, como base geológica, climática, etc., que poderiam explicar a tendência de alguns agrupamentos de dados. CONCLUSÕES: De um modo geral, a qualidade da água nos poços tubulares profundos avaliados é variável, mas essa variabilidade não se distribui de forma uniforme para todos os indicares de qualidade. Nas regiões de maior demanda potencial de água para irrigação, Sertão e Agreste do Estado de Sergipe, as restrições para uso são relativamente mais severas, com as águas apresentando maiores riscos potenciais quanto à salinidade, toxicidade de sódio e cloreto para as plantas irrigadas por aspersão, e quanto a problemas de obstrução para sistemas de irrigação localizada associados ao ph. Diagnósticos mais aprofundados serão objeto de ações futuras, tendo em vista a abordagem preliminar deste trabalho. Figura 2. Classes de restrição para uso da água na irrigação em função da salinidade (a), sodicidade (b), toxicidade de sódio (c), toxicidade de cloreto (d) e risco de obstrução em sistemas de irrigação localizada associado ao ph (e) e ao ferro total (f).

6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: AYERS, R. S.; WESTCOT, D. W. Water quality for agriculture. 3 rd. ed. Rome: FAO, p. (FAO. Irrigation and Drainage Paper, 29). EASTMAN, J. R. Guide to GIS and image processing. Warchester, MA: Clark University, v p. NAKAYAMA, F. S. Operational principles/water treatment. In: NAKAYAMA, F. S.; BUCKS, D. A. Trickle irrigation for crop production. Amsterdam: Elsevier, cap. 3. p ROCHA, J. C. S. da.; ASFORA, M. C.; CORREIA, C. de O. Sistema de informações sobre recursos hídricos de Sergipe: estágio atual. In: FONSECA, E. L. da.; BOLFE, E. L.; AMORIM, J. R. A. de.; BARRETO, A. C. (eds.). SIMPÓSIO REGIONAL DE GEOPROCESSAMENTO E SENSORIAMENTO REMOTO, 1., 2002, Aracaju. Anais... Aracaju: Embrapa Tabuleiros Costeiros, CD-ROM. SERGIPE. Secretaria de Estado do Planejamento e da Ciência e Tecnologia. Superintendência de Recursos Hídricos. Enquadramento dos cursos d água de Sergipe de acordo com a Resolução CONAMA nº 20/86 (Minuta). Aracaju: SEPLANTEC/SRH, CD-ROM. SERGIPE. Secretaria de Estado do Planejamento e da Ciência e Tecnologia. Superintendência de Recursos Hídricos. Atlas digital sobre recursos hídricos. Aracaju: SEPLANTEC/SRH, CD- ROM.