AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA FINS DE IRRIGAÇÃO

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1 AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA PARA FINS DE IRRIGAÇÃO Rosângela Maria da Silva 1, Maria Adriana Maia Ingá 2, Hosineide de Oliveira Rolim 3, Jarbas Rodrigues Chaves 4 1 Graduanda em Tecnologia em Saneamento Ambiental IFCE campus Limoeiro do Norte. rosângela_ifce@hotmail.com 2 Tecnica em Meio Ambiente IFCE campus Limoeiro do Norte. adrianamaia2003@hotmail.com 3 Docente do curso Tecnologia em Saneamento Ambiental - IFCE campus Limoeiro do Norte. hosineide@ifce.edu.br 4 Laboratorista IFCE campus Limoeiro do Norte. jarbasrodrigues@ifce.edu.br Resumo O estudo foi desenvolvido em dois períodos do ano de 2011 e teve como objetivo avaliar a qualidade da água dos reservatórios da Sub-bacia do Médio Jaguaribe sobre os aspectos qualitativos de salinidade, sodicidade e toxicidade de íons essencialmente importantes, por ter efeitos adversos sobre o solo e interferir na produção agrícola. Os dados de ph, alcalinidade, condutividade elétrica, cloretos, sódio, cálcio e magnésio foram obtidos da rede de monitoramento de qualidade de água do estado do Ceará de 13 reservatórios na sub-bacia do Médio Jaguaribe. Dos resultados obtidos para as condições estudadas e os parâmetros avaliados as águas de alguns açudes apresentaram restrições para uso na irrigação. Dois açudes apresentaram ph fora da faixa ideal para uso na irrigação (Madeiro, Potiretama) e com condutividade elétrica com restrição moderada para uso (Madeiro e Adauto Bezerra). Dos açudes estudados 04 apresentaram águas com teor de sódio maior que 3,0 mmolc.l -1 oferecendo risco de toxicidade as plantas. O risco de sodicidade de acordo com da RAS corrigida e condutividade elétrica para os 13 açudes foram classificados predominantemente como moderada restrição de uso. Palavras-chave: Salinidade, sodicidade, toxicidade. 1

2 1. INTRODUÇÃO O estado do Ceará inserido no semi-árido nordestino tem 93% do seu território incluído no polígono das secas e 70% do seu solo em terreno cristalino. Para suprir as necessidades dos cultivos, é plenamente dependente do abastecimento de água em quantidade e qualidade para desenvolvimento da agricultura irrigada. Devido ao aumento populacional e as mudanças no perfil econômico, vem aumentando gradativamente a demanda de água para a produção de alimentos. No atendimento desta demanda surge a necessidade da aplicação das técnicas de irrigação nas áreas agricultáveis para complementar as chuvas nas zonas úmidas como também tornar produtivo as zonas áridas e semi-áridas. A garantia da oferta de água no Ceará no atendimento da demanda tem sido conseguida através da açudagem, mais de açudes foram construídos nos últimos 100 anos. Somente os públicos são em número de 136 açudes, com capacidade de armazenamento de 17,9 bilhões de metros cúbicos (m 3 ). As águas das barragens construídas sobre os cursos d água são distribuídas garantindo a perenização dos rios e alimentando a rede de canais dos perímetros irrigados. De toda água ofertada no Ceará, o setor agrícola absorve 60% dos recursos hídricos, principalmente, nos perímetros públicos irrigados. Desde a década de 70, o Governo Federal vem implantando perímetros de irrigação, principalmente, na região Nordeste, onde a irrigação é importante devido à escassez de água. Entre os efeitos negativos da prática intensiva de irrigação é o processo de salinização, sodicidade e toxicidade, problemas crescentes em todas as regiões em particular no Nordeste decorrente das condições climáticas, do tipo de cultura, das técnicas de irrigação e da qualidade de água utilizada. No Estado do Ceará onde as precipitações não garantem a lavagem dos sais no solo se faz necessário conhecer a qualidade da água utilizada para avaliar os efeitos na cultura irrigada devido aos efeitos osmóticos dos sais e os riscos de deterioração das estruturas do solo. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água dos reservatórios da Sub-bacia do Médio Jaguaribe quanto aos riscos de salinização do solo, sodicidade e de toxicidade as plantas através dos parâmetros físicos e químicos das águas. 2. MATERIAIS E MÉTODOS O estudo foi realizado na Região Hidrográfica do Médio Jaguaribe do estado do Ceará, bacia que conta com treze açudes monitorados pela Companhia de Gestão de 2

3 Recursos Hídricos (COGERH), que possui uma capacidade de acumulação de m³ de água, com um curso de aproximadamente 171 km de extensão compreendida entre a válvula do açude Orós e a ponte de Peixe Gordo, na BR-116. Nesta região, estão inseridos 12 municípios: Pereiro, Iracema, Alto Santo, Dep. Irapuan Pinheiro, Jaguaribe, Potiretama, Solonópole, Ererê, Jaguaretama, Jaguaribara, São João do Jaguaribe e Milhã (GONDIM et al., 2004; Jornal O POVO, 2004). A figura 1 apresenta o mapa da bacia hidrográfica do médio Jaguaribe. Mapa 01 Bacia hidrográfica do médio Jaguaribe com seus açudes. Fazem parte do estudo quanto à avaliação da qualidade da água para irrigação, os Açudes: Adauto Bezerra, Canafístula, Castanhão, Ema, Jenipapeiro, Joaquim Távora, Madeiro, Nova Floresta, Potiretama, Riacho do Sangue, Santa Maria, Santo Antônio e Tigre. Os reservatórios abaixo relacionados têm por finalidade a perenização dos afluentes do Rio Jaguaribe, com finalidade abastecimento humano, industrial e uso na irrigação. Tabela 1 Reservatórios gerenciados da Bacia do Médio Jaguaribe Açudes Município Capacidade (m3) Adauto Bezerra Pereiro Canafístula Iracema Castanhão Alto Santo Ema Iracema Jenipapeiro Dep. Irapuan Pinheiro Joaquim Távora Jaguaribe Madeiro Pereiro Nova Floresta Jaguaribe Potiretama Potiretama Riacho do Sangue Solonópole Santa Maria Ererê Santo Antônio Iracema Tigre Solonópole Fonte: Base nos dados da COGERH Na avaliação da qualidade da água para fins de irrigação, foram utilizados dados retirados da base da Rede de Monitoramento da Qualidade da Água (RMQA), 3

4 desenvolvido pela Companhia de Gestão dos Recursos Hídricos - COGERH, de duas campanhas de coletas nos meses de fevereiro e dezembro de As análises foram realizadas no Laboratório de Saneamento Ambiental - Labosam do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará - IFCE Campus Limoeiro do Norte. As coletas de água em campo foram realizadas de forma manual a 0,3 m de profundidade, adquiridas de pontos de amostragem georeferenciados dos reservatórios da sub-bacia do Médio Jaguaribe. As amostras foram coletadas em frasco de polietileno devidamente higienizados, foram identificadas, armazenadas em isopor contendo gelo e transportadas de imediato, para o Labosam. A água coletada nos pontos de amostragem foi analisada de acordo com a metodologia do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA et al., 2005) quanto aos parâmetros físico-químicos (ph; Cloretos; Sólidos Totais Dissolvidos; Alcalinidade (bicarbonatos, carbonatos e hidróxidos); Cálcio; Magnésio; Sódio e Condutividade Elétrica. Todas as análises foram realizadas em triplicata com exceção dos Sólidos Totais Dissolvidos. Para a interpretação dos resultados foi utilizado como diretrizes os limites das classes de restrição de uso para irrigação determinados por Ayers e Westcot (1985). Os limites das classes estão explícitos na Tabela 2 representando três graus de retrições de uso: nenhuma restrição, ligeira a moderada restrição e restrição severa. Tabela 2 - Classes de restrição de uso para irrigação Variáveis Classes de restrição Nenhuma Moderada Severa CE (ds. m -1 ) < 0,7 0,7 a 3,0 > 3,0 Na (mmolc. L -1 ) < 3,0 3,0 - Ca + Mg (mmolc.l -1 ) < 5,0 5,0 a 15,0 > 15,0 CO 3 (mmolc.l -1 ) < 0,1 0,1 a 0,2 > 0,2 HCO 3 (mmolc. L -1 ) < 1,5 1,5 a 8,5 > 8,5 Cl (mmolc. L -1 ) < 3,0 > 3,0 - SO 4 (mmolc. L -1 ) < 10 10,0 a 30,0 > 3,0 CSR (mmolc. L -1 ) < 1,25 1,25 a 2,5 > 2,5 Para todas as amostras de água foi calculado o valor da RAS corrigida (Razão de adsorção de sódio) que expressa à atividade dos íons de sódio e determina sua capacidade de se relacionar com cátions tais como cálcio e magnésio nas condições físicas do solo causando problemas de infiltração pela redução da permeabilidade. Com base na RAS 0 os resultados foram interpretados em relação a três classes de restrição que combina valores de RAS e condutividade elétrica conforme proposição de Ayers e Westcot (1985). 4

5 Tabela 3 - Critérios para classificação da restrição de uso das águas quanto aos parâmetros de condutividade elétrica e sodicidade da água RAS Nenhuma Moderada Severa Condutividade elétrica (ds m -1 ) 0 a 3 > 0,7 0,7 a 0,2 < 0,2 3 a 6 > 1,2 1,2 a 0,3 < 0,3 6 a 12 > 1,9 1,9 a 0,5 < 0,5 12 a 20 > 2,9 2,9 a 1,3 < 1,3 20 a 40 > 5,0 5,0 a 2,9 < 2,9 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Os resultados analisados para os parâmetros físico-químicos dos açudes da Bacia do Médio Jaguaribe estão inseridos nos gráficos. Os valores de ph se apresentou com tendência básica no primeiro e segundo semestre variando em fevereiro entre 7,8 e 8,55 e em dezembro 7,0 e 9,34. Conforme Almeida (2010) o ph ideal para a irrigação situa-se entre 6,5 e 8,4 fora desta faixa é um indicador de anormalidade na qualidade da água ou de presença de íons tóxicos podendo incidir negativamente na população microbiana do solo e causar danos ao sistema radicular. Dos reservatórios estudados apenas o açude Potiretama e Madeiro na coleta do segundo semestre apresentaram ph acima do valor de referência. Os valores elevados de ph traduzem a presença de íons bicarbonatos e carbonatos dos corpos hídricos estudados. Para os resultados de alcalinidade em fevereiro os açudes Tigre, Riacho do Sangue, Ema e Santa Maria não apresentaram nenhuma restrição de uso os demais moderada restrição. Na campanha de dezembro 09 açudes apresentaram moderada restrição, sendo os açudes Tigre, Riacho do Sangue, Nova Floresta e Joaquim Távora com nenhuma restrição neste período. Gráfico 01 ph dos reservatórios da bacia do Médio Jaguaribe 5

6 Gráfico 02 Valores de alcalinidade Total mmolc.l -1 Verificou-se quanto à classificação geral em relação a CE, que os reservatórios se apresentaram com nenhuma restrição de uso nos mês de fevereiro com valores abaixo de 700µs. cm -1, tendo como menores valores os açude Tigre e Riacho do Sangue (230 e 270 µs.cm -1 ) e maiores valores de CE os reservatórios Madeiro e Adauto Bezerra respectivamente 690 e 610 µs.cm -1. No final do segundo semestre sete açudes aumentaram a salinidade, demonstrando que a variação sazonal interfere na concentração de sais. Destaca-se os açudes Madeiro (1088 μs cm -1 ) e Adauto Bezerra (813 µs.cm -1 ) classificados com moderada restrição de uso em relação a salinidade. Gráfico 03 Condutividade elétrica µs.cm -1 dos açudes pesquisados Quanto à presença do íon Cl - a maioria dos açudes nos dois períodos do ano se apresentou sem restrição quanto à toxicidade as plantas. Dos açudes monitorados apenas os açudes Madeiro, Adauto Bezerra e Potiretama apresentaram-se em ambas as coletas com ligeira restrição quanto ao uso na irrigação por aspersão, com valores maiores que 3,0 mmolc.l -1. O sódio conforme os resultados da RAS no mês de fevereiro apresentam-se ligeiramente tóxicas as plantas para as águas dos açudes Joaquim Távora, Madeiro, Adauto Bezerra e Canafístula. A presença do teor moderado de sódio é confirmado para os açudes Joaquim Távora, Madeiro e Adauto Bezerra nas coletas de dezembro com valores de RAS o maior que três. 6

7 Gráfico 04 Valores de cloretos em mmolc.l -1 Gráfico 05 Valores de RAS para os dois períodos do ano Quando relaciona a RAS o com a salinidade da água de irrigação os resultados apontam uma moderada restrição de uso podendo ocasionar perda de permeabilidade do solo. Os resultados de RAS o entre 0,4 e 5,1 combinado com baixo valores de CE aumentam o risco de sodicidade. De acordo com Ayers e Westcot, (1999) os sais da solução do solo têm um efeito floculante, oposto ao efeito dispersante do sódio trocável, dessa forma, para uma mesma RAS, o risco de sodicidade será menor quanto maior for a CE da água. Na Tabela 4 estão expostos as restrições do uso da água nas duas campanhas. Reservatórios 1ª Campanha 2ª Campanha RAS 0 CE mmolc.l -1 Restrição RAS 0 CE mmolc.l -1 Restrição Jenipapeiro 1,39 0,390 Moderada 1,03 0,194 Severa Tigre 0,69 0,230 Moderada 0,40 0,126 Severa R. do Sangue 1,67 0,270 Moderada 1,37 0,272 Moderada N. Floresta 1,82 0,300 Moderada 1,22 0,254 Moderada J. Távora 3,19 0,470 Moderada 3,96 0,572 Moderada Castanhão 1,60 0,296 Moderada 1,50 0,277 Moderada Madeiro 3,66 0,690 Moderada 5,01 1,088 Moderada Ad. Bezerra 3,81 0,610 Moderada 3,24 0,813 Moderada S. Antônio 2,11 0,340 Moderada 1,54 0,220 Moderada 7

8 Ema 2,11 0,330 Moderada 1,41 0,401 Moderada Santa Maria 2,01 0,260 Moderada 1,68 0,337 Moderada Canafístula 3,04 0,350 Moderada 2,63 0,429 Moderada Potiretama 2,04 0,390 Moderada 2,37 0,577 Moderada Tabela 4 - Restrição de uso da água dos reservatório para as duas campanhas combinando os valores da RASº e da CE Para os demais íons Ca 2+ e Mg 2+, todos os reservatórios pesquisados não apresentaram restrição para uso na irrigação com valores da soma iônica sempre abaixo aos de referência (<5,0 molc.l -1 ). Gráfico 06 Valores de cálcio mais magnésio para os dois períodos do ano CONCLUSÃO 1. Em relação ao ph dois açudes apresentam restrição de uso quanto ao uso na irrigação, os açudes Madeiro e Potiretama apresentaram valores maiores que 8,5 necessitando de correções para o uso na irrigação. 2. Com relação à presença dos íons carbonato e bicarbonato para os dois períodos estudados 69% dos açudes (09 açudes) se classificaram com moderada restrição para o uso na irrigação. 3. A Condutividade elétrica dos açudes Madeiro e Adauto Bezerra se apresentaram com maior salinidade com condutividade elétrica maior que 700 µs.cm -1 na segunda campanha, classificados com moderada restrição. 4. Três açudes apresentaram teor de cloretos tóxicos às plantas (açudes Madeiro, Adauto Bezerra e Potiretama) com valores acima do limite recomendado pela literatura (0 a 3,0 mmolc. L -1 ). 8

9 5. Em relação à (RAS ) combinado com a condutividade elétrica a Bacia Hidrográfica do Médio Jaguaribe encontrou-se para os aspectos de qualidade de água para irrigação com moderada restrição para os 13 açudes. REFERÊNCIAS ALMEIDA, O. A. Qualidade da Água de Irrigação. Cruz das Almas BA. Embrapa p. AYERS, R. S.; WESTCOT, D. W. A qualidade da água na agricultura. Campina Grande: UFPB, p. APHA Standard methods for the examination of water and wastewater. 21ª edição p. GONDIM, R.S.; TEIXEIRA, A. S.; ROSA, M. F.; FIGUEIREDO,M. C. B.; PEREIRA, P. M.;COSTA, C. A. G.; SABINO, K. V.- Diagnóstico da Agricultura Irrigada no Baixo e Médio Jaguaribe. Revista Econômica do Nordeste. Fortaleza, V.35, n 3, julset