RECUPERAÇÃO DAS ÁREAS CONTAMINADAS E DA MATA CILIAR DA MICROBACIA DO ARROIO LEAL NA REGIÃO DE AUGUSTO PESTANA RS 1 BINS, Fernando 2 ; BERNARDI, Ewerthon 3 ; TODESCHINI, Raul 4 ; TEIXEIRA, Laís 5 ; TEIXEIRA, Marília 6 ; FENSTERSEIFER, Sandro 7 1 Trabalho de pesquisa UNIFRA ² Acadêmico do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil ³ Acadêmica do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 4 Acadêmica do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 5 Acadêmica do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 6 Acadêmica do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 7 Professor Orientador do Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil E-mail: fernando_bins@hotmail.com; bernardi.ecs@hotmail.com; raul_todeschini@hotmail.com; lais.c.teixeira@gmail.com; marilia.c.teixeira.2@gmail.com; sandrolbf@gmail.com; RESUMO A mata ciliar representa grande importância para o meio ambiente, pois abriga inúmeras espécies de animais e plantas, além de ser útil para a depuração dos cursos d água em que está inserida. Nos últimos anos vem sofrendo graves danos, como sua supressão parcial ou total e a contaminação por diversos poluentes. Nesse contexto, nosso trabalho tem como objetivo a recuperação da mata ciliar situada em torno do Arroio Leal localizado no município de Augusto Pestana. A partir das características da bacia, foi possível calcular o número de plantas nativas utilizadas na recuperação da mata ciliar e na fitorremediação do poluente da área delimitada. Os resultados mostraram que a recuperação, bem como a fitorremediação são importantes ferramentas contra impactos ambientais. Palavras-chave: Espécies. Contaminação. Fitorremediação. 1. INTRODUÇÃO A recuperação de áreas degradadas pode ser entendida como um conjunto de ações, executadas por especialistas que visam proporcionar o restabelecimento de condições de equilíbrio e sustentabilidade existentes anteriormente em um sistema natural (FIGUEREDO, 2005). De acordo com Oldeman (1994 apud DIAS; MELLO, 1998), cerca de 15% do solo mundial encontra-se, de uma maneira ou de outra, degradado. Os principais fatores de degradação do solo no Brasil são o uso inadequado do solo e o desmatamento, para fins agrícolas, pastagem e de urbanização.
A intervenção humana na área de mata ciliar, além de ser proibida pela legislação Federal, causa uma série de danos ambientais. As matas ciliares atuam como barreira física, regulando os processos de troca entre os ecossistemas terrestres e aquáticos, sua presença reduz significativamente a possibilidade de contaminação dos cursos d água por sedimentos, resíduos de adubos e defensivos agrícolas, conduzidos pelo escoamento superficial da água no terreno. Os cursos d água que apresentam sua mata ciliar íntegra ao longo do seu curso são menos impactados por estes agentes, contribuindo para o equilíbrio dos ecossistemas. Para a recomposição da mata nativa devem ser usadas somente espécies nativas do próprio local, pois, além de reconstituir com mais fidelidade o ambiente original, as plantas nativas têm muito mais chances de se adaptarem ao ambiente. A diversidade também é um fator importante, florestas com maior número de espécies apresentam maior capacidade de recuperação de possíveis distúrbios, melhor ciclagem de nutrientes, maior atratividade à fauna, maior proteção ao solo de processos erosivos e maior resistência às pragas e doenças, por isso na recuperação, é importante usar o maior numero de espécies nativas, quanto maior a área mais o numero de espécies. De acordo com o artigo 2º do Código Florestal considera-se área de preservação permanente, a vegetação situada ao longo dos rios ou de qualquer curso d água desde o seu nível mais alto em faixa marginal, cuja largura mínima será de 30 metros para os cursos d água de menos de 10 metros de largura, o que ocorre na área da sub-bacia hidrográfica em estudo, localizada na região de Augusto Pestana- RS. O município de Augusto Pestana no Rio Grande do Sul tem sofrido diferentes degradações nos últimos anos, devido à intensa atividade agrícola, principal fonte de renda da região. É um município pequeno, com pouco mais de 7 mil habitantes localizado no noroeste do estado, no Planalto Médio, sua rede hidrológica faz parte da Bacia Hidrográfica do Uruguai, por isso a importância do controle de contaminantes nos principais cursos de água do município. Áreas contaminadas definem-se como toda a área, local ou terreno onde há comprovadamente poluição ou contaminação, causada pela introdução de quaisquer substâncias ou resíduos que nela tenham sido depositados, acumulados, armazenados, enterrados ou infiltrados de forma planejada, acidental ou até mesmo natural. Os poluentes ou contaminantes podem ser transportados pelo solo por infiltração ou escoamento superficial, propagando-se por diferentes vias, como, por exemplo, o ar, o próprio solo, as águas subterrâneas e superficiais, alterando suas características naturais ou qualidades e determinando impactos negativos e/ou riscos sobre os bens a proteger, localizados na própria área ou em seus arredores (CETESB, 2001). Acarretam riscos à segurança das pessoas e das propriedades, riscos à saúde pública e dos ecossistemas, restrições ao desenvolvimento urbano e redução do valor imobiliário das propriedades.
O presente trabalho tem por objetivo identificar uma das microbacias localizada no Arroio Leal na região de Augusto Pestana, calcular a sua área por diferentes métodos, identificar, reflorestar e descontaminar suas áreas degradadas e contaminadas. 2. METODOLOGIA 2.1 DETERMINAÇÃO DA ÁREA DA BACIA Para a determinação da área da microbacia foi utilizado a carta do exército de Augusto Pestana, com escala de 1:50000, a qual, delimitou-se a área a partir da identificação dos divisores d águas. 2.1.1 MÉTODO DA QUADRÍCULA A área da bacia foi transferida para um papel vegetal milimetrado, sendo calculados os números de quadrados que ficaram dentro da bacia com 1cm x 1cm cada quadrado, em seguida transferido para a escala 1:50000. 2.1.2 MÉTODO RESOLUÇÃO DOS TRIÂNGULOS Para este método foi formado o maior número possível de triângulos, sendo que este atinja toda área da microbacia. Em seguida, foram medidos as distâncias dos lados dos triângulos e seus respectivos ângulos e aplicados na seguinte equação para o calculo da área. Por fim, converteu se os valores de área para ha. ; onde, a, b = Distâncias; = Ângulo; S = Área; 2.1.3 MÉTODO DAS COORDENADAS POLARES A partir no Norte traçam-se diversos triângulos sendo medidos seus comprimentos e estipulado seus respectivos ângulos. As distâncias obtidas foram calculadas, e assim calculada a área, transformada para ha. ( ) onde, S = Área da bacia; d1,d2 = Distâncias; ( ) = Ângulo; 2.2 CÁLCULOS PARA CARACTERIZAÇÃO DA BACIA 2.2.1 FORMA DA BACIA Classificou-se a microbacia em oval, semicircular ou circular.
2.2.2 COMPRIMENTO MÉDIO AFLUENTE somatório do comprimento dos afluentes; n número de afluentes da microbacia; 2.2.3 COMPRIMENTO VAZÃO SUPERFICIAL C =, onde é o somatório das distâncias entre o perímetro da microbacia e a extremidade de cada canal. 2.2.4 DENSIDADE DE DRENAGEM D = ; onde, l somatório do comprimento dos afluentes; A área da bacia; 2.2.5 TEXTURA DE DRENAGEM T = ; onde, N número de afluentes da microbacia; A área da bacia; 2.2.6 ÍNDICE DE CIRCULARIDADE Ic = A área da bacia; A c área do círculo com perímetro da microbacia; para A c, determinado o perímetro da bacia calcula-se o raio R = P/2π, e então substitui-se em A c = π R²; 2.2.7 ÍNDICE DE FORMA IF = 1 - ; Sobre a área da microbacia faz-se um retângulo, a área coincidente entra as duas figuras será K L, onde K é a área do retângulo e L da microbacia; 2.2.8 DECLIVIDADE MÉDIA H = ; onde, C CN somatório do comprimento das curvas de nível (em hm); h equidistância entre as curvas de nível (hm); A área da bacia (em ha); 2.2.9 COEFICIENTE DE RUGOSIDADE CR = H D; onde, H declividade média; D densidade de drenagem; 2.2.10 ORIENTAÇÃO REDE DE DRENAGEM
R = α D; é o ângulo formado entre o norte e uma reta traçada sobre o comprimento do canal principal da microbacia. 2.2.11 ÂNGULO DE JUNÇÃO α J = α int (R, C, T); é a média entre os ângulos internos formados entre o canal principal e seus afluentes; 2.3 RECUPERAÇÃO DA MATA CILIAR Primeiro foi determinado o tamanho da área de mata ciliar a ser reflorestada em função do antigo Código Florestal Brasileiro, lei 4771/65, seguido da Identificação das espécies a serem utilizadas de acordo com a região. Então foi determinada a quantidade de mudas a serem utilizadas com base no tamanho da área a ser reflorestada. 2.4 RECUPERAÇÃO DA ÁREA CONTAMINADA Ocorreu a simulação por contaminação por Cádmio na quantidade de 17 toneladas, assim, iniciou-se o isolamento da área contaminada levando em consideração: hidrologia, declividade, solos, geologia, lençol freático, escoamento superficial, tornando possível a delimitação da área a ser recuperada. E a determinação das espécies adequadas ao contaminante existente e realização processo de fitorremediação,o qual foi feito em função das espécies capazes de assimilar o elemento em questão, Cádmio. 3. RESULTADOS 3.1 DETERMINAÇÃO DA ÁREA DA BACIA 3.1.1 MÉTODO QUADRÍCULA Número de quadrados inteiros = 420; Número de quadrados incompletos = 106; Total = 420 + (106/2) = 473cm 2 ; Escala 1: 500000; Área de cada quadrado A = (500m)² = 250000 m²; A TOTAL = 250000 m² 473 = 118250000 m² = 118,25 km 2 = 11825 ha 3.1.2 MÉTODO RESOLUÇÃO DOS TRIÂNGULOS Foram obtidos 22 triângulos, com comprimentos dos lados (a e b) e ângulos definidos (σ), e calculado a área de cada triângulo com a equação método da resolução dos triângulos, com os respectivos lados e ângulos. A soma da área de todos os triângulos ( S), é:
S = 459,72cm 2 ; Escala 1:50000; S TOTAL = 459,72 x 250000; S TOTAL = 114930000m 2 /1000000; S TOTAL = 114,93 km² = 11493 ha 3.1.3 MÉTODO DAS COORDENADAS POLARES Foram obtidos 21 triângulos, com comprimentos dos lados (a e b) e ângulos definidos (σ), sendo que o somatório dos ângulos foi de 360, e calculado a área de cada triângulo com a equação método das coordenadas polares, com os respectivos lados e ângulos. A soma da área de todos os triângulos ( S), é: S = 429,642cm 2 ; Escala 1:50000; S TOTAL = 429,642 x 250000; S TOTAL = 107410500m 2 /1000000; S TOTAL = 107,4105 km² = 10741,05 ha O valor obtido nesse método não foi levado em consideração, pois teve valor divergente (extrapolou) em relação ao método das quadriculas e o método dos triângulos. 3.2 CÁLCULOS PARA CARACTERIZAÇÃO DA MICROBACIA A MÉDIA = ( ) = 116,59km 2 Comprimento médio afluente: Comprimento vazão superficial: C = = 16,18 km Densidade de drenagem: D = = 0,0158 km/há Textura de drenagem: T = = 0,00488 / ha Índice de circularidade: Ic = = 0,33 ( ) Índice de forma: IF = 1 - = 1 = 0,32 Declividade media: H = = 100 = 8,803 %
Coeficiente de rugosidade: Orientação rede de drenagem : R = α D = 15 Ângulo de junção : α J = α int (R, C, T) = 63 40 00 3.3 RECUPERAÇÃO DA MATA CILIAR DE PARTE DA MICROBACIA Foi determinada uma área para reposição da vegetação ciliar (Figura 1.) que corresponde a cerca de 23,7% de toda a mata ciliar da bacia hidrográfica, o que equivale e 47,4 ha. Assim, segundo os cálculos de quantidades de mudas para recuperar a mata ciliar (23,7% = 47,4 ha) e a área (21 ha) contaminada, seriam necessárias 32.588 mudas para reflorestar todas as margens dos rios (em acordo com o código florestal). A seguir, estão listadas algumas das 50 espécies nativas da região escolhidas para compor o reflorestamento da mata ciliar, este equivalente ao tamanho da área: Annonacacans Araticum, Ilexparaguariensis Erva-mate, Piptocarphaaxillaris Vassourão-branco, Tabebuiavellosoi Ipê-amarelo-da-mata, Cordiatrichotoma Louropardo, Patagonulaamericana Guajuvira, Cryptocaryaaschersoniana Canela-amarela, Endlicheriapaniculata Canela-frade, Nectandramegapotamica Canela-loura, Bauhinialongifolia Pata-de-vaca, Peltophorumdubium Canafístula, Anadenantheramacrocarpa Angico-vermelho, Ingavera Ingá, Mimosabimucronata Maricá, Blepharocalyxsalicifolius Murta, Eugenia uniflora Pitangueira. Figura 1. Buffer da área recuperável de Mata ciliar. 3.3.1 FATORES A SEREM LEVADOS EM CONSIDERAÇÃO EM PROCESSO DA RECUPERAÇÃO DE ÁREA
Tabela 1- Resultados dos fatores. Fator analisado Classificação Característica Conclusão Condições climáticas Alta Alta umidade, chuvas Muitos Tributários, região úmida. Grau de infiltração Grau de controle Baixa Baixa Alta resistência, solos argilosos Baixa resistência, alta deposição Densidade de drenagem Médio 0,5 2,5 Densidade hidrográfica ou Textura de Drenagem Orientação rede de drenagem Baixo 0 0,5 15º 0 0,5 Elio-Umbro- Elio Ângulos de junção 63º 40 00 61-90 - Alto Tipo de rocha matriz Radial Sedimentares Composição mineral da rocha Características físicas do solo Média Média Máficos Argilosos Tipo de vegetação Média Herbácea Densidade de vegetação Baixa Grande densidade Solos mais suscetíveis a compactação e escoamento superficial. Solos menos suscetível a erosão, menor velocidade de escoamento. Intermediário entre ambos: drenagem, precipitação, cobertura vegetal, tipo de rocha (impermeável ou pouco impermeável). Conclusão semelhante a Densidade de drenagem. Espécies umbrófilas e heliófilas Maior risco de erosão e depósitos de sedimentos, menor velocidade de escoamento, possíveis alterações antróficas. Importante na determinação das medidas de recuperação e contenção. Rico em elementos químico pesados, compostos ferromagnesianos, e pobre em sílica. Determinado em função da densidade de drenagem, cada solo apresenta suas características, quanto a critérios como densidade, textura, estrutura, etc., estes fornecem indícios tanto no processo de áreas como contensão. Apresenta lenho, mais alta, maior consumo de água. Naturalmente seriam as áreas mais protegidas, solos mais argilosos. Forma da bacia Semicirculares Argilominerais Maior estabilidade. Comprimento médio dos afluentes Comprimento vazão superficial Índice de circularidade 0 0,33 Índice de forma 0-33 Declividade média 0 9 Pequeno 1-33 Pequeno 1-33 Baixo risco de erosão Baixa suscetibilidade a enchentes Baixa suscetibilidade escoamento Áreas estáveis, indícios de rochas sedimentares, solos argilosos. Menor risco de erosão nas Ravinas, baixo índice de escoamento superficial. Menor risco de erosão, menor risco de enchentes. Quanto mais próximo de 100 mais suscetível a enchentes Menor risco de erosão, maior infiltração, maior de posição. Coeficiente de rugosidade A --- 1 4,5 A --- 1 4,5 Agricultura
De acordo com a Tabela 1, a microbacia do Arroio Leal é composto de solos argilosos, pouco suscetíveis a erosão. Esse tipo de solo tem como característica ser bem agregado, principalmente pela presença de argilominerais que confere estabilidade. A declividade faz com que o arroio apresente baixa suscetibilidade ao escoamento, e maior infiltração ao longo do curso. O coeficiente de rugosidade é devido a intensa atividade agrícola na região, que alterou a estrutura do solo nos últimos anos. A Orientação de Drenagem deve ser levada em consideração na escolha das plantas usadas na fitorremediação, espécies de mata ciliar pioneira seria as umbrófilas e heliófitas. A vegetação é predominada por Floresta Estacional Decidual, típica da região Fitoecológica que está inserido o município de Augusto Pestana. A capacidade de uso da terra desta região é predominantemente terras aptas para culturas, pastagens e áreas de florestas. Dentre todos os fatores da tabela, o único que entrou em contradição com os outros foi o ângulo de junção, que pôs a região suscetível a erosão, quanto que os demais resultaram em solos não sujeitos a erosão. Por se tratar de um Arroio, os dois tipos de erosão que podem estar acontecendo é a hídrica e a fluvial. 3.4 RECUPERAÇÃO DA ÁREA CONTAMINADA NA MICROBACIA Foram necessárias 14.438 mudas seriam necessárias para fitorremediação da área contaminada demonstrada pela Figura 2.O cádmio é um contaminante extremamente tóxico para o ambiente e para a população em geral. Para fitorremediação da área contaminada utilizaram-se quatro espécies de plantas acumuladoras de cádmio, Thlapsicearulenscens, Brassica rapa, Azollapinnata e Eichhorniacrassipes. Figura 2. Área contaminada A Figura 3 mostra a área contaminada juntamente com a região de isolamento de área em questão.
4. CONCLUSAO Figura 3. Área contaminada mais barreira de contenção. As considerações finais a respeito do presente trabalhado pode-se observar que na tabela de caracterização dos resultados, acabaram por concordar em certos aspectos, como erosão e uso do solo, o que pode significar a veracidade dos dados físicos obtidos a partir dos cálculos. Em relação à recuperação da mata ciliar, optou-se pelo processo de reflorestamento das margens do rio principal, obedecendo uma faixa de 30 metros para cada lado. O processo escolhido para remediação dessa área foi o de fitorremediação onde espécies com características de absorção desse contaminante foram escolhidas para realizar a extração e destinação final do contaminante. REFERENCIAS CETESB, GTZ. Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas, 2ª Ed. São Paulo, 2001. DIAS, L. E.; MELLO, J. W. V. Recuperação de Áreas Degradadas. 1998. Departamento de Solos, Sociedade Brasileira de Recuperação de Áreas Degradadas, Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, p. 251, 1998. FIGUEREDO, A. G. Avaliação da recuperação de área degradada pela mineração de argila através do plantio de mimosa scabrella benth. (fabaceae), sob duas técnicas de preparação do solo, Doutor Pedrinho, SC. 2005. Dissertação (Mestrado). Centro de Ciências Tecnológicas, Universidade Regional de Blumenau, Santa Catarina, 2005. PREFEITURA MUNICIPAL DE AUGUSTO PESTANA. Disponível em: <http://www.pmaugustopestana.com.br/prefeitura/index/13/dados-do-municipio> acesso em 02 de Julho 2012. BRASIL, Lei Federal (1965). Código Florestal Brasileiro Lei nº 4771, DF: Congresso Federal, 1965.