QUALIDADE DA ÁGUA EM NASCENTES COM DIFERENTES TRATAMENTOS DE RESTAURAÇÃO FLORESTAL

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1 QUALIDADE DA ÁGUA EM NASCENTES COM DIFERENTES TRATAMENTOS DE RESTAURAÇÃO FLORESTAL Ronaldo Kanopf de Araújo 1 *, Raul Todeschini 2, Marciano Friedrich 3, Carine Baggiotto 4, Christhian Santana Cunha 5 & Jussara Cabral Cruz 6 Resumo Ações de proteção e recuperação de nascentes baseadas nas práticas de restauração florestal, como as Áreas de Preservação Permanente (APP s), tem papel fundamental dentro de uma bacia hidrográfica, sendo responsáveis pela manutenção, preservação e conservação dos ecossistemas ali existentes. Neste trabalho foram apresentados dados preliminares do monitoramento da qualidade das águas de seis nascentes em que estão sendo aplicadas técnicas de restauração florestal na sub-bacia hidrográfica do Arroio Manoel Alves, município de Itaara-RS. A partir dos resultados apresentados observa-se o não atendimento a alguns parâmetros da resolução CONAMA nº 357/2005, para a Classe 2 em algumas das nascentes analisadas. Fato esse, que pode ser explicado pelo acúmulo de matéria orgânica presente nas águas, possível consequência das atividades pecuárias que ocorrem nessas áreas, assim como da própria da vegetação do entorno das nascentes. Com o desenvolvimento da restauração florestal, e consequente recuperação das nascentes, espera-se uma melhora na qualidade dessas águas, sendo uma prática fundamental no processo de gestão de recursos hídricos das bacias hidrográficas do Brasil. Palavras-Chave Restauração florestal; Monitoramento; Qualidade da água. WATER QUALITY IN SPRINGS WITH DIFFERENT FOREST RESTORATION TREATMENTS Abstract Protective actions and recovery of springs based on forest restoration practices, such as Permanent Preservation Areas (PPAs), plays a key role within a watershed, being responsible for the maintenance, preservation and conservation of the ecosystems existing in it. In this work were presented preliminary data from the quality monitoring of six water springs that are being applied forest restoration techniques in the watershed of Arroio Manoel Alves, municipality of Itaara-RS. From the results presented it is observed non-compliance with some parameters of Resolution CONAMA 357/2005, for Class 2 in some of the analyzed springs. A fact which can be explained by the accumulation of organic matter in the water, possible consequence of livestock activities taking place in these areas, as well as the very surroundings of the springs vegetation. With the development of forest restoration, and consequently recovery of springs, it is expected an improvement in the quality of these waters, being a fundamental practice in water resources management process of the watersheds from Brazil. Keywords Forest restoration; Monitoring; Water quality. 1 * Afiliação: Universidade Federal de Santa Maria, ronaldo.kanopf@gmail.com 2 Afiliação: Universidade Federal de Santa Maria, todeschini.raul@gmail.com 3 Afiliação: Universidade Federal de Santa Maria/Fundação Mo ã, marci.esa@gmail.com 4 Afiliação: Universidade Federal de Santa Maria/Fundação Mo ã, carine.bg@hotmail.com 5 Afiliação: Universidade Federal de Santa Maria, christhianscunha@gmail.com 6 Afiliação: Universidade Federal de Santa Maria: jussaracruz@gmail.com. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1

2 INTRODUÇÃO O município de Itaara, região central do estado do Rio Grande do Sul, se caracteriza por apresentar um grande número de nascentes. Essas, por sua vez, compõem os principais mananciais que abastecem a cidade, além de contribuir significativamente para a formação do rio Vacacaí- Mirim e do reservatório Rodolfo Costa e Silva, o qual abastece mais de sessenta por cento da cidade de Santa Maria, RS (WACHHOLZ, 2007). Itaara apresenta, também, grandes áreas de mata nativa, representadas pelo bioma mata atlântica, além de envolver boa parte da população em áreas rurais exercendo atividades agrícolas e pecuárias como principal atividade econômica (PAIVA, PAIVA e PAIVA, 2006). Entretanto, em razão do desenvolvimento das práticas agropecuárias próximas às nascentes, bem como do uso de agrotóxicos, da retirada das matas ciliares, além da urbanização, a qualidade dessas águas pode ser degradada. Nesse contexto, desenvolver ações que promovam a manutenção, proteção e a recuperação de nascentes baseadas nas práticas de restauração florestal, como as Áreas de Preservação Permanente (APP s), é fundamental em uma bacia hidrográfica. Segundo Santos et al. (2011) a recuperação florestal a partir de matas nativas, auxilia na manutenção das baixas vazões em uma bacia hidrográfica em virtude do aumento da infiltração de água no solo, redução do escoamento superficial e diminuição dos processos erosivos. Conforme o Novo Código Florestal, em seu artigo 3º, inciso XVII (Lei nº /2012) (BRASIL, 2012), nascentes são definidas como um afloramento natural do lençol freático na superfície do solo, resultantes da infiltração da água da chuva, que apresenta perenidade, e dará início a um curso d água. São encontradas nas encostas ou depressões dos terrenos e também no nível de base, representado pelo curso d água local. Devido a essas características, as águas das nascentes podem estar sujeitas à contaminação, quer seja pela influência antrópica direta, ou de resultados indiretos de suas ações. Dessa forma, em consequência às práticas mencionadas, torna-se imprescindível a realização de um plano de monitoramento da água de uma bacia hidrográfica que envolva as variáveis qualitativas e quantitativas ao longo do tempo. Cruz (2001) destaca que por intermédio do monitoramento das variáveis quantitativas é possível verificar a capacidade de diluição dos parâmetros qualitativos. Propiciam ainda, informações necessárias para a tomada de decisão, elaboração de planos de mitigação e o gerenciamento racional deste recurso. Além disso, o monitoramento deve abranger, preferencialmente, toda a área da bacia, já que esta tem importância estratégica na gestão dos recursos hídricos. A Lei de 1997 (BRASIL, 1997), chamada Lei das águas definiu a bacia hidrográfica como unidade de planejamento. Nesse sentido, o monitoramento das águas superficiais para avaliação da produção e qualidade da água dos mananciais deve ser realizado em escala de bacia hidrográfica. Isso indica que o monitoramento é o apoio técnico ideal para o planejamento de ações que resultem na proteção e melhoria do meio ambiente, constituindo-se em um instrumento essencial para a verificação da eficiência das políticas e ações de recuperação aplicadas. Assim, a identificação das possíveis alterações físico-químicas e biológicas nessas águas, de acordo com a sazonalidade temporal e da classificação da Resolução do CONAMA 357/2005 (BRASIL, 2005), torna-se viável graças ao monitoramento ambiental, justificando a necessidade e importância do estudo dessas áreas. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 2

3 Nesse contexto, este artigo tem como objetivo apresentar dados preliminares do monitoramento da qualidade da água de nascentes localizadas na sub-bacia hidrográfica do Arroio Manoel Alves, município de Itaara-RS, além de divulgar práticas de conservação, manutenção e recuperação de nascentes quando degradadas por ações antrópicas. MATERIAL E MÉTODOS Esta pesquisa está inserida no projeto Saúde da Água, o qual é executado pela Fundação MO Ã e possui patrocínio da PETROBRÁS. O projeto é dividido em cinco subprojetos, sendo eles: Restauração Florestal em Propriedades Rurais; Monitoramento da Qualidade e Quantidade dos Recursos Hídricos (foco deste artigo); Projeto Resíduos Sólidos; Projeto de Educação Ambiental e Projeto Faunístico. O estudo está sendo realizado em seis nascentes contribuintes de uma sub-bacia do Arroio Manoel Alves, bem como no exutório dessa sub-bacia, localizado no Recanto Champagnat (Figura 1). A bacia hidrográfica do Arroio Manoel Alves está situada no município de Itaara, região central do estado do Rio Grande do Sul (Figura 2), e é parte integrante da bacia hidrográfica do Rio Vacacaí e Vacacaí-Mirim, sendo responsável pelo abastecimento de água de grande parte da população urbana e rural do município. Abrange áreas de mata nativa, representadas pelo bioma Mata Atlântica, onde há evidências da existência de um grande número de nascentes. As áreas das nascentes estudadas apresentam diferentes estágios de perturbação e usos do solo. Dessa forma, estão sendo aplicados distintos tratamentos de restauração florestal em algumas delas a partir de Áreas de Preservação Permanente, conforme o Novo Código Florestal, Lei /2012 (BRASIL, 2012). Figura 1 Localização das nascentes na sub-bacia do Arroio Manoel Alves. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 3

4 Figura 2 Localização da área da bacia hidrográfica do Arroio Manoel Alves. Na Tabela 1, estão apresentadas as características de cobertura do solo, os tratamentos de restauração florestal e a localização de cada nascente conforme suas coordenadas geográficas. Tabela 1 Caracterização das coberturas do solo, dos tratamentos de restauração florestal e as respectivas coordenadas geográficas das nascentes em estudo. Nascente Tratamentos Longitude Latitude Nascente cercada, em meio à mata nativa, com tratamento de plantio em núcleos. Presença de atividades agrícolas à montante '34"O 29 36'08"S Nascente cercada, em meio à mata nativa, com tratamento de plantio de enriquecimento '36"O 29 36'14"S Testemunha degradada, em meio a gramíneas, com livre acesso de animais. Está inserida em terreno declivoso '42"O 29 36'44"S Nascente em meio à mata nativa, com tratamento de condução de regeneração por isolamento e cercamento '01"O 29 36'27"S Testemunha preservada, em meio à floresta de eucalipto, com acesso de animais '34"O 29 35'49"S Nascente cercada, em meio à vegetação densa em estágio sucessional avançado, com tratamento de condução de regeneração de 8 anos. Presença de residências e cultivos à montante '14"O 29 36'13"S Nota: Testemunha degradada refere-se à perda da sua cobertura florestal original. Testemunha preservada é aquela que possui suas características nativas conservadas. - Cercamento constitui no isolamento das nascentes, com a finalidade de evitar o acesso de animais. Para a determinação da vazão das nascentes e no Recanto Champagnat (exutório) são usadas Calhas Parshall com sensores automáticos de medição de nível d água (Levelogger e Barologger). Na verificação da qualidade das águas são analisados parâmetros físico-químicos e microbiológicos, sendo eles: a demanda bioquímica de oxigênio (DBO), sólidos totais (ST), sólidos em suspensão (SS), sólidos dissolvidos (SD), coliformes totais, Escherichia coli, condutividade elétrica e turbidez. Os parâmetros medidos in situ são: oxigênio dissolvido (OD), ph e temperatura. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 4

5 As análises laboratoriais são realizadas no Laboratório de Engenharia e Meio Ambientes (LEMA), do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental da Universidade Federal de Santa Maria em intervalo de tempo quinzenal. Foram realizadas seis coletas das amostras de água entre os meses de janeiro à março de A determinação dos parâmetros de qualidade da água seguiram as normas do Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA; AWWA; WEF, 2012). RESULTADOS E DISCUSSÃO Na tabela 2 são apresentados os resultados das análises físico-químicas e microbiológicas para as seis nascentes e o exutório (Calha Champagnat). Tabela 2 Análises físico-químicas e microbiológicas para as seis nascentes e o exutório (Calha Champagnat). Ponto Data Campanha CC T ( C) OD DBO ph CE (µs/cm) Turbidez (NTU) C. totais (NMP/100 ml) E. Coli (NMP/100 ml) ST SS SD 08/01/ ,5 8,6 79,8 6,8 29,4 11, ,0 18,0 31,0 22/01/ ,0 8,4 n/d 6,6 29,3 9, ,0 4,5 46,5 05/02/ ,6 7,6 147,2 6,4 37,1 7, ,0 3,3 20,7 19/02/ ,5 7,2 84,0 6,8 38,2 7, ,0 3,3 20,7 04/03/ ,6 4,3 116,0 6,2 41,4 11, ,0 1,5 22,5 11/03/ ,7 6,2 n/d 6,8 38,9 11, ,0 10,3 121,7 08/01/ ,2 7,3 47,6 6,9 40,7 14, ,0 3,8 53,2 22/01/ ,4 10,5 n/d 5,9 20,1 12, ,0 16,5 67,5 05/02/ ,2 6,5 113,2 5,9 24,7 14, ,0 3,3 72,2 08/01/ ,1 6,2 46,2 5,8 39,1 10, ,0 2,8 42,2 22/01/ ,2 5,3 n/d 5,8 17,4 6, ,0 3,0 28,0 05/02/ ,9 5,1 197,6 5,7 27,9 14, ,0 9,5 50,5 08/01/ ,0 6,2 53,2 6,4 35,1 55, ,0 958,3 195,7 22/01/ ,1 6,8 n/d 6,0 23,3 13, ,0 23,0 47,0 05/02/ ,5 4,8 142,0 6,0 31,3 14, ,0 33,0 35,0 19/02/ ,5 3,3 51,2 6,3 59,2 27, ,0 33,0 35,0 04/03/ ,6 3,4 88,0 6,0 62,3 24, ,0 7,7 17,3 11/03/ ,2 1,4 n/d 6,1 99, ,3 152,7 08/01/ ,1 3,5 42,0 5,6 19,3 2, ,0 6,8 22,2 22/01/ ,7 3,2 n/d 5,3 16,4 2, ,0 4,3 34,7 05/02/ ,4 4,1 123,6 5,1 20,5 3, ,0 2,5 0,5 08/01/ ,5 7,0 51,8 6,8 23,7 7, ,0 1,2 50,8 22/01/ ,0 7,1 n/d 6,1 19,9 6, ,0 6,7 93,3 05/02/ ,6 6,7 116,0 6,2 27,1 8, ,0 3,7 15,3 19/02/ ,8 5,6 30,4 6,7 34,2 10, ,0 3,7 15,3 04/03/ ,3 4,2 78,0 6,7 41,3 17, ,0 14,3 2,7 11/03/ ,8 4,1 n/d 6,5 45,1 15, ,0 6,0 98,0 08/01/ ,0 6,3 51,8 6,3 30,9 20, ,0 44,5 64,5 22/01/ ,3 7,0 n/d 5,9 30,0 4, ,0 20,0 22,0 05/02/ ,0 6,9 144,4 6,0 36,7 4, ,0 24,0 24,0 19/02/ ,7 5,9 42,0 6,6 36,7 5, ,0 24,0 24,0 04/03/ ,7 4,8 78,0 6,6 36,8 6, ,0 9,7 53,3 11/03/ ,3 6,2 n/d 6,9 34,5 15, ,0 68,5 25,5 Na maior parte das campanhas o OD (oxigênio dissolvido) (Figura 3) esteve acima de 5 mg/l, o que corresponde ao mínimo fixado para corpos hídricos Classe 2, segundo a resolução CONAMA nº 357/2005 (BRASIL, 2005). A nascente 4 obteve os menores resultados nas três primeiras campanhas, possivelmente, em virtude de menores vazões, o que pode diminuir a XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 5

6 Concentraçõ de OD reaeração. Nas demais campanhas observou-se uma queda nas concentrações de OD para as nascentes 3, 5 e 6, sendo que as nascentes 1, 2 e 4 não registraram vazão nesse período, devido à menor quantidade de chuvas ocorridas na área em estudo no mês de fevereiro. A nascente 6 foi a que apresentou menor variação de OD ao longo deste período. Isso pode ser explicado pela pouca variabilidade da temperatura, uma vez que a mesma encontra-se em meio à vegetação densa, impedindo, assim, a entrada de radiação solar. Segundo Arcova e Cicco (1999), a ausência de mata ciliar às margens dos corpos de água acarreta em maior exposição à radiação solar dos mesmos, aumentando a temperatura das águas e, consequentemente, diminuindo a dissolução do OD /01/ /01/ /02/ /02/ /03/ /03/2015 Data CC Figura 3 Concentrações de OD para as nascentes estudadas. Na figura 4 são apresentadas as concentrações de DBO (demanda bioquímica de oxigênio) para o período analisado. Nota-se, que, de maneira geral, as concentrações estiveram bem acima dos limites da resolução CONAMA 357/2005 para águas Classe 2 (5 mg/l). De acordo com Cruz (2001), as vazões dos corpos hídricos estão diretamente relacionadas com a capacidade de diluição de potenciais cargas poluidoras. Conforme pôde-se observar, os resultados mais expressivos foram verificados na campanha do dia 5 de fevereiro, e podem estar relacionados às baixas vazões das nascentes, consequência de um período com ausência de precipitação, combinado com a presença de matéria orgânica decorrente do acesso de animais a algumas dessas áreas, assim como da própria vegetação existente, situação também verificada no estudo de Agrizzi (2012) e Jardim (2010). Na área de estudo existem atividades agropecuárias, e mesmo com o cercamento no entorno das nascentes, o que impediria o acesso desses animais, é possível que a água seja contaminada pelo escoamento superficial da própria bacia. Outro fator é o do despejo de efluentes sem tratamento das residências rurais. Essa prática pode ocasionar um aumento das cargas orgânicas nas águas subterrâneas. Esses resultados podem ser relacionados com as concentrações de coliformes totais e de Escherichia coli apresentados na tabela 2, bem como pela presença de maiores concentrações de sólidos totais na água. Houve pouca variação nas concentrações de SS (sólidos em suspensão) durante o período analisado, exceto para a nascente 3, na campanha realizada no dia 8 de janeiro (195,7 mg/l). Atribui-se esse resultado ao fato da coleta ter sido realizada durante um evento de chuva, o que gerou maior escoamento e, consequentemente, um maior carreamento de sólidos para a nascente. Para as demais campanhas, as maiores concentrações de SS foram para as nascentes 3 e 6, podendo ser explicado pelas características topográficas do terreno em que se encontram as mesmas, propiciando, dessa forma, maior transporte de sedimentos. Outra justificativa pode ser devido à presença de matéria orgânica das vegetações do entorno dessas nascentes, assim como, no caso da nascente 3, pelo revolvimento da água causado pelos animais. As concentrações de SS podem ser relacionadas, ainda, com a turbidez, uma vez que os maiores resultados desse parâmetro são encontrados para ambas nascentes, principalmente a 3. A suspensão desse material faz com que a XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 6

7 Concentração SD Concentração DBO água adquira aspecto turvo, o que provoca a dispersão e a absorção de luz, interferindo na passagem da mesma (LIBÂNIO, 2010) /01/15 22/01/15 05/02/15 19/02/15 04/03/15 11/03/15 Data CC Figura 4 Concentrações de DBO para as nascentes e o Arroio Manoel Alves. Com relação aos SD (sólidos dissolvidos) (Figura 5), as concentrações estiveram sempre dentro do limite estabelecido pela Resolução do CONAMA nº 357/2005 (BRASIL, 2005), de 500 mg/l para as Classes 1, 2 e 3. Mesmo estando dentro dos limites, tais concentrações podem ser explicadas pela decomposição e dissolução de partículas e sais minerais de solos e rochas nessas águas, assim como da própria matéria orgânica ali presente /01/15 22/01/15 05/02/15 19/02/15 04/03/15 11/03/15 Data CC Figura 5 Concentrações de SD nas nascentes e no Arroio Manoel Alves. CONCLUSÃO Neste artigo foram apresentados dados preliminares do monitoramento da qualidade das águas de seis nascentes em que estão sendo aplicadas técnicas de restauração florestal em uma subbacia do Arroio Manoel Alves, em Itaara-RS. A partir dos resultados apresentados observou-se o não atendimento à alguns parâmetros estabelecidos pela resolução CONAMA nº 357/2005, para águas de Classe 2. A nascente 3, em situação de degradação ambiental, foi aquela que apresentou os piores resultados para os parâmetros de qualidade da água turbidez, coliformes totais, Escherichia coli, sólidos totais, em suspensão e dissolvidos. Espera-se que ao longo do Projeto Saúde da Água, com o processo de restauração florestal no entorno das nascentes, ocorra a melhora na qualidade dessas águas. As práticas de manejo e recuperação de áreas de nascentes são fundamentais no processo de gestão de recursos hídricos nas bacias hidrográficas do Brasil, de forma que se consiga atingir a XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 7

8 segurança hídrica. No nosso país já ocorrem situações de falta de água em grandes centros urbanos devido à carência de planejamento pelos gestores públicos. Sendo assim, ações dessa natureza, especialmente em áreas degredadas por atividades antrópicas, onde existe a presença de nascentes, devem ser disseminadas, visando à mitigação desse cenário. REFERÊNCIAS AGRIZZI, D. V. (2012). Índice de qualidade da água de nascentes no assentamento Paraíso, Alegre, ES f. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) Universidade Federal do Espírito Santo. Jerônimo Monteiro-ES. APHA; AWWA; WEF. (2012). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environmental Federation, 22 th ed., Washington, 1496 p. ARCOVA, F. C. S.; CICCO, V. (1999). Qualidade da água de sub-bacias com diferentes usos do solo na região de Cunha, Estado de São Paulo. Scientia Florestalis, v. 56, p BRASIL. (2005). Resolução CONAMA n 357, de 03 de abril de Dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. Disponível em: < Acesso em: 01 mai BRASIL. (2012). Lei nº , de 25 de maio de Estabelece normas gerais sobre a proteção da vegetação, áreas de Preservação Permanente e as áreas de Reserva Legal, Brasília, DF, v. 149, n. 202, 18 out Seção I, p 1-3. Disponível em: < Acesso em: 01 mai BRASIL. Lei n.º 9.433, 8 de janeiro de Presidência da República: Casa Civil. Disponível em: < Acesso em: 26 de maio de 2015 CRUZ, J. C. (2001). Disponibilidade hídrica para outorga: avaliação de aspectos técnicos e conceituais f. Tese (Doutorado em Engenharia). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Instituto de Pesquisas Hidráulicas. Porto Alegre-RS. JARDIM, P. B. (2010). Qualidade de água de nascentes como reflexo do manejo e ocupação do solo e conservação da mata ciliar, no município de Ouro Branco MG f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Ambiental) Universidade Federal de Ouro Preto. Ouro Preto-MG. LIBÂNIO, M. Fundamentos de qualidade e tratamento de água. 3. ed. Campinas: Átomo, 2010, 494 p. PAIVA, R. C. D.; PAIVA, E. M. C. D.; PAIVA, J. B. D. (2006). Estimativa das vazões naturais nas sub-bacias do Vacacaí-Mirim através de modelo simplificado. In Anais do I Simpósio de Recursos Hídricos do Sul-Sudeste, Curitiba-PR, SANTOS, A. G.; TARGA, M. S.; BATISTA, G. T.; DIAS, N. W. (2011). Florestamento compensatório com vistas à retenção de água no solo em bacias hidrográficas do município de Campos do Jordão, SP, Brasil. Revista Ambiente & Água, Taubaté, v. 6, n. 3. WACHHOLZ, F. (2007). Compartimentação aquática do reservatório Rodolfo Costa e Silva-RS, a partir de variáveis limnológicas e imagens orbitais f. Dissertação (Mestrado em Geografia) Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria-RS. XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 8