A diferença estatística entre os fluxos de N e P nas duas campanhas (C1 e C2) foi verificada através do teste comparativo não paramétrico de Kruskal-Wallis. Neste teste foi possível observar a diferença significativa entre os fluxos (t.mês-1) de P total (p=0,010) entre as campanhas de março e agosto. Já o fluxo de N total não apresentou diferença significativa (p=0,293) entre as campanhas. Da mesma forma, os valores de fluxo específico (kg.km-2.dia-1) de N e P total foram analisados, obtendo-se diferenças significativas (p=0,020 e p=0,001, respectivamente). Isto se deve às concentrações de N total serem ordens de grandeza maiores que às do P total.
A análise de agrupamento de todo o conjunto de dados obtidos (parâmetros físico-químicos, concentrações de nutrientes, usos do solo e fluxos específicos nos segmentos) indica, através do cluster (Figura 33), uma primeira diferenciação entre as campanhas de março e agosto (C1 e C2), pelo fator sazonalidade, e uma segunda diferenciação em relação à distribuição espacial das estações de coleta, dividindo os trechos médio (PRB-01 a PRB-08) e baixo (PRB-10 a PRB-13) do rio Paraíba do Sul.
Os dados de cobertura vegetal e uso dos solos foram obtidos nos segmentos definidos na bacia de drenagem (de A até H). Para inclusão destes valores na análise estatística, os dados de cobertura vegetal e uso do solo foram recalculados levando-se em consideração não apenas as características da área do segmento, mas também a área total de drenagem da estação de coleta. Em outras palavras, os dados de cobertura vegetal e uso do solo da estação PRB-01 foram considerados a partir do segmento PRB-01; os dados da estação PRB-02 foram considerados a partir do somatório dos dados do segmento PRB-01 e segmento A; os dados da estação PRB-03 foram considerados a partir do somatório dos dados do segmento PRB-01, segmento A e segmento B; e assim sucessivamente.
Legenda: C1 – campanha 1 (março de 2007) C2 – campanha 2 (agosto de 2007)
Figura 33 - Análise de agrupamento de todo o conjunto de dados obtidos
A análise de componentes principais (ACP), realizada a fim de explicar a variância de um conjunto de informações (parâmetros físico-químicos, nutrientes, vazão, fluxos e fluxos específicos nos segmentos), apresentou 57,75% de explicação da variância dos dados nos eixos 1 e 2 (Figura 34). O eixo 1 foi responsável por 30,36% da variância dos dados, podendo ser interpretado como a diferença encontrada entre os resultados das campanhas 1 e 2. De forma que, os dados referentes a campanha 1 (março/2007) localizam-se na parte positiva do eixo 1, enquanto que os dados referentes a campanha 2 (agosto/2007) na parte negativa do mesmo. Já o eixo 2, responsável por 27,39% da variância dos dados, pode ser interpretado pelas alterações no conjunto dos dados em função da distribuição espacial, de forma que na parte positiva do eixo 2 encontram-se as estações referentes ao trecho do médio Paraíba, enquanto que na parte negativa estão os estações localizadas no trecho baixo da bacia, mais próximos à foz.
Figura 34 - Análise de componentes principais (ACP)
A partir de uma outra representação da ACP (Figura 35) pode-se verificar mais detalhadamente a influência das variáveis. Nota-se que o eixo 1 é influenciado positivamente pela turbidez e pelo fluxo específico de P total, e influenciado negativamente pelo N total e clorofila-a. Já o eixo 2 é influenciado positivamente pelos fatores área agrícola e floresta, e influenciado negativamente pelos fatores vegetação secundária e campo/pastagem. Concluindo-se que o trecho médio é composto em sua maioria por área agrícola e floresta, enquanto que o trecho baixo do rio Paraíba do Sul apresenta maior quantidade de áreas de campo/pastagem e vegetação secundária.
7 CONCLUSÃO
O balanço dos fluxos fluviais de N e P totais no trecho médio-baixo do rio Paraíba do Sul associado com o uso do solo nas áreas de drenagem de cada trecho considerado, indicou quatro regiões que merecem destaque. As duas primeiras (segmentos A e B) estão situadas na região entre o reservatório de Funil e a retirada de água para o sistema Light/Guandú, apresentando valores positivos no balanço de N e P, indicando o aporte destes nutrientes como não compatível com a área de drenagem dos respectivos segmentos. As demais (segmentos E e G) apresentam baixo percentual de área com floresta natural e contribuições de afluentes importantes na bacia.
A vazão fluvial medida nas estações do rio Paraíba do Sul mostrou variação relativamente ampla entre as campanhas, com média de 365 ± 252 m3.s-1 em março (verão) e 160 ± 65,9 m3.s-1 em agosto (inverno). Os valores apontam uma sensível diminuição e estabilização na vazão no segmento C, que estão associados à captação de água para abastecimento do sistema Light/Guandú. Cabe ressaltar também a diminuição do valor de vazão no segmento H, devido à sua atenuação pela influência da maré. Observa-se também, que a tendência crescente de aumento da vazão no segmento E ocorre devido à influência de alguns rios contribuintes (Paraibuna/Preto e Piabanha).
Os valores médios de nitrato foram de 0,69 ± 0,24 mg.L-1 em março e
0,82 ± 0,66 mg.L-1 em agosto. Já as concentrações médias de amônia foram baixas
no mês de março, variando de 0,06 ± 0,09 mg.L-1, enquanto em agosto variaram de
0,48 ± 1,47 mg.L-1. Os valores de nitrito apresentaram concentrações, de maneira geral, abaixo do limite de detecção analítico, ou muito próximo a este.
O valor médio de fósforo total no mês de março foi de 0,09 ± 0,02 mg.L-1, enquanto que em agosto foi de 0,07 ± 0,06 mg.L-1. Em relação ao fosfato, as médias
para as duas campanhas foram semelhantes: 0,03 ± 0,01 mg.L-1 em março e
0,04 ± 0,03 mg.L-1 em agosto. De modo geral, as concentrações foram ligeiramente
superiores na maioria das estações no período de março.
Além dos nutrientes (N e P) foram determinados outros parâmetros, que se apresentaram dentro da faixa de concentração esperada e, de maneira geral, dentro dos limites preconizados pela legislação ambiental brasileira (CONAMA 357/05 – classe 2).
Os fluxos de nutrientes apresentaram, basicamente, comportamento controlado por três fatores: (i) a retirada de água do sistema Light/Guandú, que regulariza a vazão do rio e retira grande quantidade de material, (ii) acréscimo nos fluxos devido à influência de diversos afluentes, até a chegada a foz e (iii) influência marinha exercida pela força da maré acarreta em uma diminuição nos valores de fluxo, na região próxima a desembocadura do rio, devido ao represamento da água e diminuição da velocidade da água.
Os valores de concentração dos parâmetros analisados não indicaram poluição significativa na escala do estudo. No entanto, é esperado que em escala local, em pontos específicos, a qualidade da água do rio pode estar comprometida devido ao despejo de efluentes doméstico, industrial e agrícola na região de entorno. Através das análises estatísticas de agrupamento e de componentes principais foi possível concluir que o principal fator que controla a distribuição dos dados é a sazonalidade, explicando cerca de 30% da variância dos dados. Em segundo lugar, explicando 27% da variância dos dados, está a localização das estações de coleta, ou seja, a variação do conjunto de dados entre os trechos médio e baixo do rio Paraíba do Sul.
Outros fatores como a transposição de água pelo sistema Light/ Guandu e a presença das barragens situadas ao longo do rio também influenciam a dinâmica do N e P nos segmentos estudados.
Por fim, como subsídio à gestão da bacia hidrográfica, merecem destaque os trechos situados na parte superior do trecho estudado (segmentos A e B), onde existe um balanço positivo dos fluxos fluviais sem nenhuma contribuição hídrica relevante, devido à pequena área de drenagem. Este fato indica que o aporte antrópico de nutrientes para bacia neste trecho pode ser o principal fator responsável pelo aumento deste fluxo. O uso do solo, população e a proximidade das áreas antrópicas ao rio são características que embasam essa suposição. Outra
região que merece destaque está situada na parte baixa da bacia (segmento F), que apresentou um balanço dos fluxos fluviais negativo, indicando a acumulação de material, possivelmente associado à influência do reservatório da UHE Ilha dos Pombos.
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