Universidade Federal de Sergipe
Campus do Sertão
Núcleo de Graduação de Agronomia
WALLISON OLIVEIRA VIEIRA
VARIAÇÃO TEMPORAL DA CAPACIDADE DE USO DA ÁGUA EM
AÇUDES PÚBLICOS DE NOSSA SENHORA DA GLÓRIA-SE
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Wallison Oliveira Vieira
VARIAÇÃO TEMPORAL DA CAPACIDADE DE USO DA ÁGUA EM AÇUDES PÚBLICOS DE NOSSA SENHORA DA GLÓRIA-SE
Trabalho de Conclusão do Curso de Graduação em Engenharia Agronômica da Universidade Federal de Sergipe, como requisito parcial à obtenção do título de bacharel em Engenharia Agronômica.
Orientador: Prof. Dr. Marcos Eric Barbosa Brito Coorientador: Prof. Dr. Lucas Resmini Sartor
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WALLISON OLIVEIRA VIEIRA
VARIAÇÃO TEMPORAL DA CAPACIDADE DE USO DA ÁGUA EM AÇUDES PÚBLICOS DE NOSSA SENHORA DA GLÓRIA-SE
Este documento foi julgado adequado como requisito parcial à obtenção do título de bacharel em Engenharia Agronômica.
Aprovado em: _20 /03/2020
Banca examinadora:
Marcos Eric Barbosa Brito, Doutor em Engenharia Agrícola, Irrigação e Drenagem Universidade Federal de Sergipe
Lucas Resmini Sartor, Doutor em Solos e Nutrição de Plantas Universidade Federal de Sergipe
Roseane Santos de Jesus, Mestre em Agroecossistemas Instituto Federal de Sergipe
Jose Jairo Florentino Cordeiro Junior, Doutor em Engenharia Agrícola Universidade Federal de Sergipe
vi Índice Resumo ... 8 Abstract ... 9 1. Introdução ... 10 2. Material e métodos ... 12
2.1 Caracterização do local de coleta ... 12
2.2 Monitoramento ... 13
2.3 Procedimentos para coleta de amostras ... 14
2.4 Variáveis analisadas ... 15
2.4.1 Variáveis ambientais ... 15
2.4.2 Variáveis de qualidade da água ... 16
2.4.2.2 Variáveis Biológicas ... 16 2.5 Análise de dados ... 16 3. Resultados e discussões ... 17 4. Conclusões ... 29 5. Referências bibliográficas ... 31 6. Agradecimentos ... 34
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VARIAÇÃO TEMPORAL DA CAPACIDADE DE USO DA ÁGUA EM AÇUDES PÚBLICOS DE NOSSA SENHORA DA GLÓRIA-SE
Wallison Oliveira Vieira1; Marcos Eric Barbosa Brito2; Roseane Santos de Jesus3; Lucas
Resmini Sartor1; Ivens Hungria da Conceição4
Artigo a ser submetido no “Journal of Enviroment Sciences” Resumo
Objetivou-se avaliar a variação temporal de parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água e identificar o potencial de uso dos açudes públicos de Nossa Senhora da Glória-SE. Para tanto, coletou-se amostras nos açudes “Algodoeiro”, “Angico”, “DNOCS”, “Feirinha” e “Fortaleza” em quatro períodos do ano, com intervalo de quatro meses, sendo o primeiro entre maio e agosto de 2018; o segundo de agosto a novembro de 2018, o terceiro de novembro a fevereiro de 2019 e o quarto de fevereiro a maio de 2019. Neste período, ainda, obteve-se dados climáticos a partir de estação agrometeorológica automática do INMET. Após as coletas, as amostras de água foram analisadas quanto a variáveis físico-químicas e microbiológicas, a partir das quais, foi possível realizar a estruturação multivariada por meio da Análise de Componentes Principais (PCA), de modo a formar grupos de tempo e variáveis, além de serem realizadas as classificações das águas, com base na toxidez, salinidade, sodicidade e no risco de entupimento. A qualidade físico-química da água dos açudes não está apenas ligada as características climáticas, mas também às particularidades de uso de cada reservatório; O açude “Feirinha” é o que apresenta melhor condição de uso, com baixo risco para salinização, sodificação e níveis não tóxico de sódio, cloretos e bicarbonatos, sendo ideal para irrigação, não apresentando riscos de entupimento de emissores; As águas disponíveis nos açudes “Algodoeiro”, “Angico” e “Fortaleza”, durante o período avaliado, são classificadas como impróprias para irrigação devido ao alto risco de salinização, teor tóxico de cloretos e risco de entupimento de emissores.
Palavras-chave: Semiárido, Irrigação, Segurança Hídrica.
1 Técnico em agropecuária, Instituto Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, Brasil. E-mail.
2 Professor, Doutor, Universidade Federal de Sergipe, campus do Sertão, Nossa Senhora da Glória, SE, Brasil. E-mail.
[email protected], [email protected];
3 Professor, M.Sc. Instituto Federal de Ciência e tecnologia em Educação de Sergipe, Nossa Senhora da Glória, SE,
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Temporal variation in the water use capacity of public ponds in Nossa Senhora da Glória-SE
Abstract
In order to evaluate the temporal variation of physical-chemical and microbiological parameters of water and to identify the potential use of public ponds at Nossa Senhora da Glória-SE. For it, it were collected samples at the ponds “Algodoeiro”, “Angico”, “DNOCS”, “Feirinha” and “Fortaleza” in four periods of the year, each four months, the first being between May and August 2018; the second from August to November 2018, the third from November to February 2019 and the fourth from February to May 2019. In this periods, weather data were obtained from INMET's automatic agrometeorological station. After the collections, the water samples were analyzed for physical-chemical and microbiological variables, from which it was possible to perform the multivariate structuring through Principal Component Analysis (PCA), in order to form groups of periods and variables , in addition to classifying the waters, based on toxicity, salinity, sodicity and the risk of irrigation clogging. The physical-chemical quality of the ponds water is not linked only to the climatic characteristics, but also to the particularities of use of each reservoir; The “Feirinha” pond is the one with the best condition of use, with low risk for salinization, sodification and non-toxic levels of sodium, chlorides and bicarbonates, being ideal for irrigation, without presenting risks of clogging irrigation emitters; The waters available in the “Algodoeiro”, “Angico” and “Fortaleza” ponds, during the evaluated period, are classified as unsuitable for irrigation due to the high risk of salinization, toxic chloride content and risk of clogging irrigation emitters.
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1. Introdução
Historicamente, os recursos hídricos estão fortemente associados ao desenvolvimento da humanidade. Eles assumem uma importante posição social, econômica e cultural para todos povos no mundo, sendo fundamentais na ampliação dos cultivos agrícolas, na dessedentação humana e animal, nos processos industriais e nas suas relações interpessoais (DICTORO & HANAI 2016).
Todavia, a água é um recurso natural limitado. De acordo com o relatório do VIII Fórum Mundial de Água da ONU, a escassez hídrica pode afetar cerca da metade da população mundial até o ano de 2050, pois tem-se como tendência é a redução gradativa da disponibilidade de água para consumo em detrimento das mudanças climáticas e aumento no consumo efetivo, já que, atualmente, há cerca de 3,6 bilhões de pessoas em áreas que apresentam uma potencial escassez de água em pelo menos um mês ao ano, o que pode aumentar para cerca de 4,8 bilhões a 5,7 bilhões de pessoas em três décadas (ONU-ÁGUA, 2018).
Dentre as principais demandas de água está a irrigação, que corresponde cerca de 44% do total da água extraída nos países da Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE). Nos países que compõem o BRIC (Brasil, Federação Russa, Índia e China), a agricultura demanda cerca de 74% do uso da água (FAO, 2011 e UNESCO, 2012).
Em condições de escassez, o uso da água deve ser prioritariamente para consumo humano e dessedentação animal (BRASIL, 1997). Ainda, segundo as Nações Unidas para a Infância (Unicef) e a Organização Mundial da Saúde (OMS), quase metade da população mundial não conta com serviços de saneamento básico e uma em cada seis pessoas não possui sistema de abastecimento de água adequado (BRASIL, 2009). Em regiões com baixa disponibilidade hídrica, ainda é comum observar poços e açudes escavados para armazenar água para o período da estiagem, embora esses recursos nem sempre sejam integralmente adequados quanto à qualidade das águas armazenadas.
O semiárido brasileiro é a região que mais sofre com problemas hídricos relacionados a qualidade e disponibilidade de água no país. Essa região é composta por 1.113 municípios, que estão distribuídos entre os estados do Nordeste e o estado de Minas Gerais (BRASILEIRO, 2009) onde vivem mais de 25% da população brasileira, que está estimada em aproximadamente 280 milhões de habitantes (IBGE, 2019), ou seja, a população contida no semiárido é superior a 50 milhões de habitantes.
Sob o conceito darwinista, as plantas e animais nativos conseguiram evoluir e se adaptar às condições desse ambiente, formando o principal ecossistema do semiárido, a Caatinga, definido como único bioma totalmente brasileira, rico em biodiversidade, abrigando cerca de 180 espécies
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de mamíferos, 591 de aves, 177 de répteis, 79 espécies de anfíbios, 241 de peixes e 221 abelhas (BRASIL, 2007). A Caatinga tem um imenso potencial para a conservação de serviços ambientais, uso sustentável e bioprospecção que, quando bem explorado, dão o suporte social e econômico para a região e para o país, assim como apresenta leque variado de recursos genéticos (BRASIL, 2007). A preservação desse bioma, principalmente nas proximidades dos corpos hídricos, é de fundamental importância na manutenção da qualidade e da disponibilidade hídrica, tendo em vista o menor assoreamento e consequentemente, menor carreamento de sais, para os corpos hídricos (DRUMOND et al., 2000; GANNEM, 2017).
A região semiárida também possui o clima na maior parte de sua região classificado como BSh e BSk, ou seja, semiárido quente e seco e semiárido quente e frio, respectivamente, conforme classificação de Koppen. Em tais regiões, as precipitações médias variam entre 200 mm a 800 mm, conforme o local. A exemplo, na bacia do rio Piancó-Piranhas-Açu, a média de precipitação é estimada em aproximadamente 750 mm (SCHMIDT & MATTOS, 2013), já na região de Petrolina, sertão Pernambucano, a média de precipitação é de 540 mm por ano (TEIXEIRA, 2010). Em Nossa Senhora da Glória, estado de Sergipe, que também está na bacia hidrográfica do Rio São Francisco, tem-se uma precipitação média de 750 mm que é concentrada entre 3 e 4 meses do ano.
Associado à baixa precipitação e a outras características climáticas, tem-se a evaporação e a evapotranspiração, que está na ordem de 2000 mm por ano, embora em alguns locais do semiárido possam ser observadas normais superiores a 2600 mm por ano de evaporação, a exemplo de Juazeiro na Bahia (TEIXEIRA, 2010). Tais fatos contribuem na geração do balanço hídrico negativo o que restringe a disponibilidade de água.
Tal situação foi motivadora para a implantação de políticas relacionas à construção de reservatórios que pudessem armazenar água, efetivadas por meio da construção de açudes. Para sua realização, deve-se considerar, além de aspectos relacionados à engenharia, à área de captação e armazenamento, para que a água esteja disponível por um maior período de tempo, o que pode ser feito construindo-se açudes mais profundos e com menor área de interação atmosférica (REBOUÇAS, 1997).
Entretanto, a engenharia utilizada na construção desses mananciais no nordeste do Brasil contribui para um contexto de subutilização, promovendo um contraste entre o grande volume de água armazenada com a sua capacidade de uso, podendo gerar perdas de até 3 metros de lâmina de água por evaporação (REBOUÇAS, 1997). Dessa forma, a ausência do dimensionamento hidrológico dos açudes públicos e o baixo uso dos volumes armazenados resultam em riscos de salinização das águas, pois muitos reservatórios possuem coeficiente de salinização maior até mesmo que o do Mar Morto (REBOUÇAS, 1973; SANTIAGO et al., 1986).
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A salinidade é um parâmetro que limita as condições de potabilidade e segurança hídrica, principalmente em regiões semiáridas, impossibilitando o consumo doméstico, dessedentação humana e animal e para irrigação, já que águas salobras podem causar problemas de salinização do solo, o tornando improdutivo (MEDEIROS et al., 2016). Dessa forma, antes de adotar o uso de um manancial, é imprescindível certificar se suas águas são adequadas e não apresentem riscos.
Neste sentido, no município de Nossa Senhora da Glória/SE, o poder público construiu açudes como estratégias para minimizar os efeitos da seca, auxiliando o abastecimento doméstico, dessedentação animal e em alguns casos promovendo a irrigação de culturas agrícolas. Dada a sua importância, torna-se fundamental o monitoramento destes açudes em diferentes estações do ano. De modo a entender o comportamento destes reservatórios durante os períodos sazonais e contribuir assertivamente para as tomadas de decisões quanto ao uso das águas. Em consonância com os “Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS)”, tais como, “Fome Zero, Água Limpa e Saneamento, Vida de baixo d’água e Vida sobre a terra (SILVA, 2016).
A partir disso, objetivou-se avaliar a variação temporal, parâmetros físico-químicos e microbiológicos da água e identificar o potencial de uso dos açudes públicos de Nossa Senhora da Glória/SE.
2. Material e métodos
2.1 Caracterização do local de coleta
A obtenção das amostras de água se deu em açudes construídos por órgãos públicos para atender os assentamentos e comunidades rurais do município de Nossa Senhora da Glória/SE, localizados no semiárido sergipano. A classificação climática é BSh e BSk, ou seja, semiárido quente e seco e semiárido quente e frio, respectivamente, conforme classificação de Köppen. Segundo o “Instituto Nacional de Meteorologia” (INMET), apresenta precipitações médias anuais de 750 mm, concentrada entre 3 a 4 meses do ano, temperatura média anual de 26,13.
A formação geológica predominante são os domínios neo e mesoproterozóico da Faixa de Dobramentos Sergipano, com mais de 80% do território ocupado por litotipos do Grupo Macururé, que associado a esse grupo, ocorrem corpos rochosos de ganitos, granodioritos e monzolitos do tipo Glória. (BOMFIM; COSTA & BENVENUTI, 2002). Os mesmos autores também mostram que o município está inserido nas bacias hidrográficas do rio São Francisco e do rio Sergipe, cuja drenagem principal é formada pelos rios, Sergipe, rio Capivara e rio São Domingos.
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2.2 Monitoramento
Para o monitoramento da qualidade da água quanto à salinidade, foram coletadas amostras de água em cinco açudes públicos disponíveis no município de Nossa Senhora da Glória/SE, em quatro épocas do ano, definidas a partir do comportamento das normais climatológicas. As águas foram provenientes do açude do Povoado “Algodoeiro” (1), Povoado “Angico” (2), próximo ao perímetro urbano de Nossa Senhora da Glória, conhecido como “DNOCS” (3), Comunidade “Feirinha” (4), Assentamento Fazenda “Fortaleza” (5). Conforme a (FIGURA 1).
FIGURA 1. Representação da localização geográfica dos açudes de água do município de Nossa Senhora da Glória, SE que foram monitorados. Nossa Senhora da Glória/SE, 2018.
O monitoramento foi realizado em quatro épocas do ano, considerando as épocas de precipitação e estiagem com base nas normais climatológicas dispostas nas Figura 2. Os dados de evaporação total e precipitação acumulada foram obtidos na estação meteorológica registrada no INMET, localizada na cidade de Pão de Açúcar - AL, por ser a estação meteorológica mais próxima do município de Nossa Senhora da Glória/SE, que dispõe de todos os dados nos períodos do estudados. 2 1 3 4 5
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Fonte: http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=clima/normaisClimatologicas
FIGURA 2. Relação entre a evaporação mensal (mm) e a Precipitação mensal (mm) durante o ano. Considerando a variação de precipitação e evaporação durante os meses do ano, nota-se que no mês de junho a evaporação diminui em detrimento aos índices pluviométricos, bem como no mês de novembro e dezembro, quando se verifica os maiores valores normais de evaporação, constatando-se uma redução nos meses de janeiro e fevereiro até chegar próximo aos valores indicados para o mês de junho. O que demonstra um comportamento de possível balanço hídrico negativo, já que em quase todos os meses do ano a evaporação é maior que a precipitação.
Dessa forma, os dados climatológicos foram obtidos considerando o intervalo de quatro meses, entre os períodos de coleta das amostras, sendo identificados como, período 1- maio/agosto de 2018, único período que apresenta momentos que a precipitação é maior que a evaporação, período 2- agosto/2018 a novembro/2018, período em que os valores de evaporação começa a se distanciar dos valores de precipitação, período 3- novembro/2018 a fevereiro de 2019 maior pico de evaporação, com menor precipitação anual, apesar das chuvas torrenciais e período 4- fevereiro/2019 a maio/2019, em que a evaporação começa a diminuir e inicia o aumento gradativo da precipitação.
2.3 Procedimentos para coleta de amostras
No processo de coleta das amostras, considerou-se os seguintes procedimentos sugeridos por GOMES, 2001: 244.0 209.2 208.3 179.4 110.1 81.4 91.2 125.0 184.7 225.1 277.2 283.5 56.5 36.7 50.9 59.8 86.5 90.0 81.5 56.1 24.6 19.3 12.0 12.8 0.0 50.0 100.0 150.0 200.0 250.0 300.0 J F M A M J J A S O N D (m m /m ês ) (Meses) Evaporação Precipitação
Período 1 Período 2 Período 3
Período 4 Período 3
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1. Foram utilizadas garrafas de plástico com capacidade de 500ml de volume, previamente lavadas e, no momento da coleta, lavada por três vezes na mesma água a ser coletada;
2. O preenchimento da garrafa foi realizado por completo, não deixando ar dentro do vasilhame;
3. Utilizou-se um vasilhame para cada amostra, coletando-se três amostras em cada açude, de modo a ter a triplicata;
4. A coleta foi realizada a 10 cm de profundidade a partir da superfície e nos principais pontos de tomada de água;
5. Após a coleta, as amostras foram identificadas com os seguintes dados: número da amostra; fonte de água; local e data.
6. No mesmo dia da coleta, as amostras foram armazenadas em refrigerador, mantendo temperatura entre 3 e -4ºC;
7. Com máximo de 48 horas foram enviadas para laboratório;
8. As análises de pH e de CE foram efetuadas in situ, de modo a garantir que não se tenha variação nos valores deste parâmetro com o armazenamento e posteriormente no laboratório junto as outras analises;
2.4 Variáveis analisadas
2.4.1 Variáveis ambientais
Durante o estudo, foram coletados dados de temperatura, umidade relativa do ar, precipitação e evapotranspiração, a partir da estação agrometeorológica convencional, localizada no Município de Pão de Açúcar/Al. Pertencente ao Instituto Nacional de Meteorologia. Essa foi a estação mais próxima que apresentava registro para todas as variáveis de tempo, durante todo período estudado, permitindo correlacionar os dados climáticos, temperatura máxima, média e mínima, umidade relativa máxima, média e mínima, evapotranspiração de referência, precipitação, temperatura, umidade relativa, evapotranspiração, com os dados obtidos nas análises físico-químicas.
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2.4.2 Variáveis de qualidade da água
2.4.2.1 Variáveis físico-químicas
Foram determinados os seguintes parâmetros químicos da água: pH; condutividade
elétrica (CE), os cátions dissolvidos [Cálcio (Ca2+), Magnésio (Mg2+), Sódio (Na+) e Potássio
(K+)] e os ânions dissolvidos Carbonato (𝐶𝑂 ); Bicarbonato (HCO-) e cloreto (Cl-) usando-se
metodologia da Embrapa, apresentada por GOMES, (2001). A partir dos dados, foram determinados:
1. A razão de adsorção de sódio (RAS), usando-se a equação 1.
𝑅𝐴𝑆 =
2. Carbonato de sódio residual (CSR) a partir da equação 2.
𝐶𝑆𝑅 = (𝐶𝑂 + 𝐻𝐶𝑂 ) − (𝐶𝑎 + 𝑀𝑔 )
3. O graus hidrométricos franceses (GHF), usando-se a expressão 3.
𝐺𝐻𝐹 = ( , ∗ ) ( , ∗ )
2.4.2. Variáveis Biológicas
Foi feita análise de identificação microbiológica, avaliando a incidência de Coliformes totais, Coliformes termotolerantes, Hecherichia coli, mesofilos totais aeróbicos usando metodologia proposta pela FUNASA (2013).
2.5 Análise de dados
2.5.1. Análise de dados climáticos e de qualidade da água
Os dados das características físico-químicas das amostras de águas em cada açude, assim como os dados de climáticos, foram padronizados, a fim de obter média nula e variância unitária. Com isso, realizou-se a estruturação multivariada dos resultados obtidos em cada açude por meio de Análise Componentes Principais (PCA) por grupos de períodos e variáveis, o que resultou em combinações lineares das variáveis analisadas a partir dos autovalores mais elevados na matriz de
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covariância, usando o software RStudio®, com pacote de instalação GGEBiplot (HAIR Jr et al., 2009).
2.5.2. Classificação das águas
Com isso, os parâmetros avaliados foram usados para classificar a água quanto aos riscos com íons tóxicos, risco de entupimento de emissores, risco de salinidade e sodicidade, usando critérios disponíveis em AYERS E WESTCOT (1999) e dureza de acordo com ALMEIDA (2010). O risco ocasionado por íons tóxicos está relacionado a concentração de Sódio, Cloro e Boro que, quando em excesso, promovem distúrbios fisiológicos às plantas.
O riscos de entupimento é dado pelo carbonato de sódio residual (CSR), já que, quando o carbonato de cálcio ou magnésio está em excesso, pode ocorrer a decantação, formando a crosta de sais que podem gerar o entupimento de emissores, em especial gotejadores.
A alta salinidade restringe a absorção de água pelas plantas, gerando desequilíbrio osmótico, o que é medido pela concentração de sais acima do limiar da cultura.
A sodicidade proporciona riscos a homeostase iônica na solução do solo, assim como pode gerar riscos com impermeabilização do solo, já que pode alterar a estrutura do solo, tal risco é medido por meio da razão de adsorção de sódio (RAS).
O teor de dureza da água, é classificada por Graus Hidrométricos Franceses (GHF), apresentada por ALMEIDA (2010). Águas muito duras possuem sabor desagradável, efeitos laxativos, reduz a formação de espuma do sabão e provoca incrustações nas tubulações e caldeiras (SILVA et al; 2011). Tais incrustações podem vir promover entupimentos nos aspersores.
3. Resultados e discussão
3.1. Análises de correlação por meio de agrupamento de ambientes e variáveis
Conforme análise das componentes principais, com enfoque para as características químicas da água e as características temporais das áreas dos açudes durante o final do período 4 (fevereiro a maio de 2019) (Figura 3), nota-se que a primeira componente principal representa, em todos os açudes, mais de 50% da resposta das variáveis. Quanto à segunda componente principal, tem o percentual maior que 20% para todos os açudes. Deste modo, é possível verificar que duas componentes principais permitiram explicar mais de 70% das respostas das variáveis, garantindo bom percentual de representação da variância dos dados originais.
20 Variáveis Físico-químicas:
V1 – Condutividade eletrica (dS/m); V2 – pH; V3 – Coretos (cmol/l);
V4 – Sódio (cmol/l); V5 – Mágnesio (cmol/l); V6 – Cálcio (cmol/l);
V7 – Potássio (cmol/l); V8 – Bicarbonato (mg/l);
V9 – Rasão de adsorção de sódio (RAS); V10 – Carbonato de sódio residual (CSR- meq/l); V11 – Graus hidrométricos franceses (GHF- mg/l);
Variáveis de tempo:
V12 – Temperatura minima (°C); V13 – Temperatura máxima (°C); V14 – Temperatura média (°C); V15 – Umidade Relativa minima (%); V16 – Umidade Relativa máxima (%); V17 – Umidade relativa média (%);
V18 – Evapotranspiração de referência (mm/dia); V19 – Precipitação (mm)
FIGURA 3: Análise de componentes principais relativas as características químicas da água e as características ambientais em função do período ideal de cada açudes A. “Algodoeiro”, B. “Angico”, C. “DNOCS”, D. “Feirinha” e E. “Fortaleza”, medido nos períodos 1: maio a agosto 2018, 2: agosto a novembro de 201, 3: novembro 2018 a fevereiro 2019 e 4 fevereiro a maio 2019.
Ressalta-se que a primeira componente principal é a reta que melhor representa o padrão de comportamento de um conjunto de dados, já a segunda componente principal é a reta perpendicular à primeira, que tem como função ampliar a precisão e magnitude da representatividade dos dados, de tal forma que possam ser representados em duas dimensões (SANTOS, 2012).
Ainda na Figura 3, observam-se, na análise de componentes principais por agrupamento de variáveis no período para cada açude, em geral, que as variáveis que menos contribuíram com a variância da média foram temperatura mínima (V12) e umidade relativa máxima (V16). Por outro lado, quem mais contribuiu para componente 1 foi a precipitação (V19) e para a componente principal 2 a temperatura máxima (V13).Dessa forma, nota-se que o aumento da precipitação
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1. 5 AXIS1 58.96 % A X IS 2 2 5 .7 9 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 AXIS1 59.35 % A X IS 2 2 7 .6 7 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15V17V16 V18 V19 -1 0 1 2 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0. 5 1 .0 1 .5 AXIS1 53.66 % A X IS 2 2 5 .3 6 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1. 0 1. 5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5 .1 4 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -2 -1 0 1 AXIS1 67.4 % A X IS 2 23 .2 9 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5V6 V7 V8 V9 V10V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 D E B C A
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(V19), assim como a redução na temperatura mínima (V12) e na temperatura máxima (V13), em especial no período 1 (Figura, 03), diminuem, de modo geral, os valores das outras variáveis para todos os açudes, supondo-se que, logo após o período de chuvas, ocorre a redução na salinidade dos açudes em detrimento a diluição dos sais nas águas recém depositadas (Santiago et al., 2000; Lemos et al., 2010; Pereira et al., 2016)
Notou-se que cada variável possui comportamento peculiar para as avaliações realizadas de acordo com a sazonalidade, estando relacionada as diferentes normais climatológicas de cada estação. Dessa forma, existem variáveis que contribuem de maneira mais significativa para os resultados obtidos em determinado ao período que foram coletadas as amostras (Figura 4).
De maneira geral, observa-se, em todos os açudes, maior representatividade da precipitação (V19), influenciando nos resultados das análises feitas no período 1 (1 de maio a agosto de 2018), sendo, naturalmente, a estação mais chuvosa da região, com registro de 135 mm, enquanto que para os outros períodos não passou de 80 mm.
Como apresentado na análise de agrupamento de “quem vence em quem/onde” (FIGURA 4), é notado que os resultados obtidos no período 2 agruparam o maior número de variáveis em todos os açudes. De maneira geral, a maior variabilidade dos dados de V1 (Condutividade elétrica), V2 (pH), V3 (cloretos), V4 (sódio), V5 (magnésio), V6 (cálcio) e V7 (Potássio) ocorrem nesse período, o que justifica a maior significância na variância dos dados para esse período.
A partir das dos dados apresentado no gráfico para o agrupamento de “quem vence quem/onde”, nos açudes “Algodoeiro” e “Feirinha” (Figura 4A e 4D), foi observado que o período 3 (novembro de 2018 a fevereiro de 2019) é o mais representativo. Assim, apesar da ocorrência chuvas torrenciais, o efeito da evaporação nesse período teve maior efetividade para a variação dos valores de V1 (Condutividade elétrica), V2 (pH), V3 (cloretos), V4 (sódio), V5 (magnésio), V6 (cálcio) e V7 (Potássio).
No período 4, foi constatado que apenas as variáveis de tempo, V14 (temperatura média), V12 (temperatura mínima) e a V16 (Umidade relativa máxima) apresentaram as maiores variações. Isso é, esse período não foi muito significativo nas alterações do padrão físico-químico das águas (Figura 4). Pois a ocorrência de precipitações, favoreceu a redução da concentração dos sais. Todavia, no açude “DNOCS”, os resultados apresentados ainda foram similares ao período 2, com grande concentração de sais mesmo após as chuvas tidas no período 3 e 4. O que pode ser explicado com o fato de ser o único açude que apresentava na época de obtenção das amostras, recepção de efluente de indústria de laticínios, localizada próxima a uma de suas margens, dessa forma a poluição acometida poderia estar interferindo na dinâmica dos sais. (Figura 4A),
20 Variáveis Físico-químicas:
V1 – Condutividade eletrica (dS/m); V2 – pH; V3 – Coretos (cmol/l);
V4 – Sódio (cmol/l); V5 – Mágnesio (cmol/l); V6 – Cálcio (cmol/l);
V7 – Potássio (cmol/l); V8 – Bicarbonato (mg/l);
V9 – Rasão de adsorção de sódio (RAS); V10 – Carbonato de sódio residual (CSR- meq/l); V11 – Graus hidrométricos franceses (GHF- mg/l);
Variáveis de tempo:
V12 – Temperatura minima (°C); V13 – Temperatura máxima (°C); V14 – Temperatura média (°C); V15 – Umidade Relativa minima (%); V16 – Umidade Relativa máxima (%); V17 – Umidade relativa média (%);
V18 – Evapotranspiração de referência (mm/dia); V19 – Precipitação (mm),
FIGURA 4: Análise de agrupamento de quem vence quem/onde relativa as características químicas da água e as características ambientais em função do tempo para os açudes A. “Algodoeiro”, B. “Angico”, C. “DNOCS”, D. “Feirinha” e E. “Fortaleza” com coletas realizadas nos períodos 1: maio a agosto 2018, 2: agosto a novembro de 201, 3: novembro 2018 a fevereiro 2019 e 4 fevereiro a maio 2019.
Além de se observar as variáveis mais importante em cada período de avaliação, com a análise de agrupamento foi possível notar o comportamento das principais variáveis, independentemente do tempo. O que possibilitou identificar quais delas possuem maior influência no padrão de qualidade das águas estudadas (Figura 5).
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1. 0 1. 5 AXIS1 58.96 % A X IS 2 25 .7 9 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 AXIS1 59.35 % A X IS 2 2 7 .6 7 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15V17V16 V18 V19 -1 0 1 2 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1. 0 1 .5 AXIS1 53.66 % A X IS 2 2 5 .3 6 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1. 0 1 .5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5 .1 4 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -2 -1 0 1 AXIS1 67.4 % A X IS 2 23 .2 9 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5V6 V7 V8 V9 V10V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 B A C D E
20 Variáveis Físico-químicas:
V1 – Condutividade eletrica (dS/m); V2 – pH; V3 – Coretos (cmol/l);
V4 – Sódio (cmol/l); V5 – Mágnesio (cmol/l); V6 – Cálcio (cmol/l);
V7 – Potássio (cmol/l); V8 – Bicarbonato (mg/l);
V9 – Rasão de adsorção de sódio (RAS); V10 – Carbonato de sódio residual (CSR- meq/l); V11 – Graus hidrométricos franceses (GHF- mg/l);
Variáveis de tempo:
V12 – Temperatura minima (°C); V13 – Temperatura máxima (°C); V14 – Temperatura média (°C); V15 – Umidade Relativa minima (%); V16 – Umidade Relativa máxima (%); V17 – Umidade relativa média (%);
V18 – Evapotranspiração de referência (mm/dia); V19 – Precipitação (mm)
FIGURA 5: Análise dos componentes que se manifestam em com maior intensidade em detrimento ao período que foi analisado. A. “Algodoeiro”, B. “Angico”, C. “DNOCS”, D. “Feirinha” e E. “Fortaleza”. Medidos nos períodos 1: maio a agosto 2018, 2: agosto a novembro de 201, 3: novembro 2018 a fevereiro 2019 e 4 fevereiro a maio 2019.
De maneira geral, as variáveis correspondente as características físico-químicas proporcionaram uma maior variação dos dados durante os períodos avaliados. Sendo que, para o açude “Algodoeiro” (Figura 5A), as principais variáveis foram cloretos (V3), bicarbonato (V8), carbonato de sódio residual (V10), temperatura máxima (V13), umidade relativa mínima (V15) e
evapotranspiração de referência [(ETo) V18]. A temperatura máxima e a umidade relativa mínima
podem ter contribuído para o aumento da V18, o que permitiu o aumento gradual das variáveis V3, V8, V10. No que tange à qualidade da água do açude “Angico”, é observado que as variáveis razão de adsorção de sódio [(RAS)- V9], sódio (V4), potássio (V7), cálcio (V6), graus hidrométricos franceses [(GHF)- V11)] e a condutividade elétrica (V1), são as variáveis que mais contribuem com a variabilidade dos dados.
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0. 5 1 .0 1 .5 AXIS1 58.96 % A X IS 2 2 5 .7 9 % V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5 .1 4 % V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 AXIS1 59.35 % A X IS 2 2 7 .6 7 % V1 V2 V3 V4 V5V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15V17V16 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -2 -1 0 1 AXIS1 67.4 % A X IS 2 2 3 .2 9 % V1 V2 V3 V4 V5V6 V7 V8 V9 V10V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -1 0 1 2 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1. 5 AXIS1 53.66 % A X IS 2 2 5 .3 6 % V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 B A C D E
20
Já no açude do “DNOCS” (Figura 5C), foi constatado que as variáveis cálcio (V6), condutividade elétrica (V1), potássio (V7), cloretos (V3), RAS (V9), pH (V2), GHF (V11) e magnésio (V5), foram mais expressivas na variação dos dados. Por sua vez, no açude da “Feirinha”, as variáveis CSR (V10), bicarbonato (V8), cloretos (V3), temperatura mínima (V13), ET0 (V18) e umidade relativa mínima (V15) foram as que melhor contribuíram com a variabilidade durante dos períodos estudados. No açude “Fortaleza”, as variáveis CSR (V10), bicarbonato (V8), potássio (V7), GHF (V11) e evapotranspiração de referência (V18), foram as que tiveram maior expressividade na variação dos dados.
Ao analisar a época em que os dados melhor representam o comportamento das variáveis em cada açude (Figura 6), nota-se que o período 3 (novembro/2018 a fevereiro/2019), nos açudes “Algodoeiro” e “Feirinha”, apresentaram maior representatividade, enquanto que para os açudes “Angico”, “DNOCS” e “Fortaleza” o melhor é o período 2 (agosto a novembro/2018).
Evidencia-se que, apesar de estarem no mesmo município, cada açude possui suas peculiaridades quanto a relação entre seus padrões físico-químicos e as normais climatológicas (Figura 06). Isto pode estar relacionado com as dimensões estruturais (comprimento, profundidade e altura do vertedouro) e as características do solo de cada reservatório, bem como o despejo de efluentes e se estão próximos à perímetros urbanos, como é o caso do açude “DNOCS”, que recebia, até pouco tempo, efluentes não tratados de agroindústrias.
20 Variáveis Físico-químicas:
V1 – Condutividade eletrica (dS/m); V2 – pH; V3 – Coretos (cmol/l);
V4 – Sódio (cmol/l); V5 – Mágnesio (cmol/l); V6 – Cálcio (cmol/l);
V7 – Potássio (cmol/l); V8 – Bicarbonato (mg/l);
V9 – Rasão de adsorção de sódio (RAS); V10 – Carbonato de sódio residual (CSR- meq/l); V11 – Graus hidrométricos franceses (GHF- mg/l);
Variáveis de tempo:
V12 – Temperatura minima (°C); V13 – Temperatura máxima (°C); V14 – Temperatura média (°C); V15 – Umidade Relativa minima (%); V16 – Umidade Relativa máxima (%); V17 – Umidade relativa média (%);
V18 – Evapotranspiração de referência (mm/dia); V19 – Precipitação (mm)
FIGURA 6: Relação entre os períodos estudados com a representatividade geral das variáveis. A. “Algodoeiro”, B. “Angico”, C. “DNOCS”, D. “Feirinha” e E. “Fortaleza”. Nossa Senhora da Glória, SE, 2020. Avaliados nos períodos 1: maio a agosto 2018, 2: agosto a novembro de 201, 3: novembro 2018 a fevereiro 2019 e 4 fevereiro a maio 2019.
De forma mais especifica, ao observar o comportamento da condutividade elétrica, o teor de cloretos e a RAS, foi confirmado o comportamento dessas variáveis de acordo com o tempo, como pode ser visto na Figura 06, em que os açudes “Algodoeiro” e “Feirinha” que têm o período 3 como época mais representativa. Para os açudes “Angico”, “DNOCS” e “Fortaleza”, o período que mais influenciou essas três variáveis foi o 2, que compreende à época das secas, evidenciando que quanto maior a evaporação, maior a concentração de sais, os quais irão interferir nas variáveis V1, V3 e V9 (Figura 7). -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1. 0 1 .5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5 .1 4 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -2 -1 0 1 AXIS1 67.4 % A X IS 2 23 .2 9 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5V6 V7 V8 V9 V10V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 D E -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 AXIS1 58.96 % A X IS 2 2 5 .7 9 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 -2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 AXIS1 59.35 % A X IS 2 2 7 .6 7 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15V17V16 V18 V19 -1 0 1 2 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1. 5 AXIS1 53.66 % A X IS 2 2 5 .3 6 % 1 2 3 4 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 V9 V10 V11 V12 V13 V14 V15 V16 V17 V18 V19 C B A
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V1 - Condutividade elétrica V3 Cloretos V9 RAS
“ A lg od oe ir o” “ A ng ic o” “ D N O C S ” “ F ei ri nh a” “ F or ta le za ”
FIGURA 7: Relação entre os períodos estudados com a representatividade das variáveis V1, V3, V9, para cada açude no tempo, medidos nos períodos 1: maio a agosto 2018, 2: agosto a novembro de 201, 3: novembro 2018 a fevereiro 2019 e 4 fevereiro a maio 2019.
-1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1 .0 1. 5 AXIS1 58.96 % A X IS 2 25 .7 9 % 1 2 3 4 V1 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1. 0 1 .5 AXIS1 58.96 % A X IS 2 25 .7 9 % 1 2 3 4 V3 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1 .0 1 .5 AXIS1 58.96 % A X IS 2 25 .7 9 % 1 2 3 4 V9 -2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 AXIS1 64.51 % A X IS 2 2 6 .0 3 % 1 2 3 4 V1 -2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 AXIS1 64.51 % A X IS 2 26 .0 3 % 1 2 3 4 V3 -2 -1 0 1 2 -1 0 1 2 AXIS1 64.51 % A X IS 2 26 .0 3 % 1 2 3 4 V9 -2 -1 0 1 2 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 AXIS1 51.95 % A X IS 2 2 4 .2 4 % 1 2 3 4 V1 -2 -1 0 1 2 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0 .5 1 .0 1. 5 AXIS1 51.95 % A X IS 2 24 .2 4 % 1 2 3 4 V3 -2 -1 0 1 2 -1 .5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0 .5 1 .0 1. 5 AXIS1 51.95 % A X IS 2 24 .2 4 % 1 2 3 4 V9 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1 .0 1. 5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5. 14 % 1 2 3 4 V1 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0 .5 1. 0 1 .5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 35 .1 4 % 1 2 3 4 V3 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0 .5 1 .0 1 .5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5. 14 % 1 2 3 4 V9 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0. 5 1 .0 1. 5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5. 14 % 1 2 3 4 V1 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0 .0 0 .5 1 .0 1. 5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5. 14 % 1 2 3 4 V3 -1.5 -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 1.5 -1 .0 -0 .5 0. 0 0 .5 1 .0 1 .5 AXIS1 50.16 % A X IS 2 3 5. 14 % 1 2 3 4 V9
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3.2. Classificação com base na salinidade e na caracterização biológica
Quando se estudou o comportamento dos dados em função do tempo em cada açude, foi notado que o período mais representativo para os açudes “Angico”, “DNOCS” e “Fortaleza”, foi o 2, que compreende as análises entre os meses de agosto e novembro/2018. Já para os açudes “Algodoeiro” e “Feirinha”, notou-se melhor representatividade dos dados no período 3, que envolve os meses de novembro/2018 a fevereiro/2019 (Tabela 1). Deste modo, usou-se os dados destas épocas, para estes açudes, a fim de classificar à capacidade de uso das águas, seja para irrigação, como para os múltiplos usos.
TABELA 1. Características físico-químicas da água dos açudes do “Algodoeiro”, “Angico”, “DNOCS”, “Feirinha” e “Fortaleza”, considerando o período mais representativo para cada um deles, de acordo com a análise de componentes principais (PCA).
Variáveis “Algodoeiro” “Angico” “DNOCS” “Feirinha” “Fortaleza”
Período 3 2 2 3 2 CE (dS/m) 6,36 23,85 7,8 0,19 193,10 pH 8,66 8,92 8,89 7,29 9,30 Cloretos (cmol/l) 10,99 42,56 9,2467 0,47 355,12 Sódio (cmol/l) 4,03 16,86 5,3158 0,15 131,58 Mágnésio (cmol/l) 4,65 15,91 3,1244 0,06 82,37 Cálcio (cmol/l) 1,01 7,27 1,0534 0,05 18,10 Potássio (cmol/l) 0,62 0,43 0,6328 0,06 1,68 Bicarbonato (mg/l) 0,56 0,37 1,55 0,20 1,68 Carbonatos (mg/l) 0,00 0,0 0,0 0,0 0,0 RAS 2,21 4,32 3,835263 0,52 17,09 CSR (meq/l) -5,11 -22,81 -2,61 0,11 -98,79 GHF (mg/l) 12,40 72,42 18,43 6,90 270,98
CE: condutividade elétrica; pH: potencial de hidrogênio; RAS: razão de adsorção de sódio; CSR: carbonato de sódio residual; GHF: graus hidrométricos franceses.
Naturalmente, as águas possuem sais dissolvidos, todavia, o efeito destes sais nas características químicas e física de solos irrigados são importantes para garantir sua capacidade de
produção. Assim, os teores dos íons Ca2+, Mg2+, Na+, HCO
3-, e Cl-,possuem grande influência na
aplicabilidade da água na agricultura, já que, dependendo das propriedades físicas, tais como textura, estrutura e permeabilidade do solo, é possível determinar se a água pode ou não ser utilizada na irrigação (CORDEIRO 2001, APUD LIYERLY E LONGENECKES, 1962).
De acordo com a classificação proposta em Ayers e Westcot (1999), os açudes “Algodoeiro”, “Angico”, “DNOCS” e “Fortaleza”, possuem severa restrição de uso na irrigação, por apresentar altos valores de condutividade elétrica, enquanto que o açude “Feirinha” não possui restrição de uso. De acordo com os mesmos autores, o açude “Fortaleza” apresenta risco de sodificação moderado, já os outros apresentam baixo risco (Tabela 2). Apenas o açude “Feirinha”
20
pode ser recomendado para uso na irrigação, já que apresenta valores para condutividade elétrica de 0,19 (água doce) e RAS de 0,52, não conferindo riscos de salinização e nem de sodificação. TABELA 2: Classificação dos açudes quanto à condutividade elétrica (CE) e a Relação de Adsorção de Sódio (RAS) no tempo ideal, de acordo com a classificação das águas para irrigação (AYERS E WESTCOT, 1999)
Açude CE (µS/cm) RAS Restrição por risco de salinização Sodificação Risco de
“Algodoeiro” 6.360 2,21 Severa Baixo
“Angico” 23.850 4,32 Severa Baixo
“DNOCS” 17.110 3,83 Severa Baixo
“Feirinha” 190 0,52 Baixo Baixo
“Fortaleza” 193.100 11,55 Severa Moderado
Além de alterar a dinâmica de salinidade da água e do solo, os teores de sódio, cloreto e o bicarbonato, em excesso, causam a toxicidade às plantas, o que inviabiliza o seu uso na irrigação. Assim, com base na classificação de Ayers e Westcot (1999), para a toxicidade do sódio, conforme os valores observados na tabela 3, os açudes “Algodoeiro” e “DNOCS” possuem moderada restrição de uso, os açudes “Angico” e “Fortaleza” possuem severa restrição de uso e o açude “Feirinha” não possui restrição. Para o bicarbonato, somente o açude “Fortaleza” apresentou moderada restrição de uso, enquanto que os demais não apresentaram restrição. Para o teor de cloretos, só não foi apresentada restrição de uso para o açude “Feirinha”, sendo que os demais possuem teores que os enquadram em restrição severa. Dessa forma, apenas a água do açude “Feirinha” é indicada para irrigação.
TABELA 3. Classificação dos açudes quanto àa restrição de uso por toxicidade de sódio, cloretos e bicarbonatos (AYERS E WESTCOT, 1999).
Restrição de uso por toxicidade
Açude Sódio Cloretos Bicarbonatos
“Algodoeiro” Moderada Severa Não possui
“Angico” Severa Severa Não possui
“DNOCS” Moderada Severa Não possui
“Feirinha” Não possui Não possui Não possui
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Outra classificação baseada na qualidade da água para irrigação está relacionada com o carbonato de sódio residual (CSR), sendo observado, na Tabela 4, maiores teores de cálcio e de magnésio comparado com o teor de bicarbonato e carbonato para os açudes, com exceção do açude “Feirinha”, que apresenta CSR de 0,1. Com isso, pôde-se observar que os valores para CSR classifica as águas dos açudes adequadas para irrigação, de acordo com Wilcox et al (1954). Tal informação é interessante para irrigação, porque, ao se notar altos valores de CSR, pode-se ter
entupimento de emissores pela presença de CaCO3, que possui baixa solubilidade.
TABELA 4. Classificação de acordo com o Carbonato de Sódio Residual (CSR).
Açude (meq/l) CSR (cmol/l) Cálcio Magnésio (cmol/l) Bicarbonatos Carbonatos Classificação
“Algodoeiro” -5,11 1,01 4,65 0,56 0,0 Adequada
“Angico” -22,81 7,27 15,91 0,37 0,0 Adequada
“DNOCS” -2,61 1,0534 3,12 1,55 0,0 Adequada
“Feirinha” 0,11 0,05 0,06 0,20 0,0 Adequada
“Fortaleza” -98,79 18,10 82,37 1,68 0,0 Adequada
Toda via, existe outro método de classificação, usado por Almeida (2010), que é baseado nos Graus Hidrométricos Franceses (GHF,) que são mais convenientes com o padrão de restrições aplicadas às águas dos açudes estudados, como mostra a tabela 5. Os resultados mostram elevados teores de cálcio e magnésio nos açudes “Angico” e “Fortaleza”, o que denota um grande potencial para entupimento de emissores e formação de incrustações nas tubulações, diferente do açude DNOCS que mostra moderado potencial de entupimento. Com relação aos açudes Algodoeiro e Feirinha, as águas não apresentam potencial de entupimento, sendo comparativamente mais adequadas para irrigação.
TABELA 5. Classificação de acordo com Graus Hidrométricos Franceses (GHF).
Açude GHF Classe
“Algodoeiro” 7 - 14 Doce
“Angico” >54 Muito dura
“DNOCS” 14 - 22 Mediamente dura
“Feirinha” <7 Muito doce
“Fortaleza” >54 Muito dura
No tocante à classificação para os múltiplos usos da água, é considerara as Resoluções CONAMA n° 257/2005, que dispõe da classificação dos corpos hídricos e diretrizes ambientais para o seu enquadramento e estabelece as condições e padrões para lançamento de efluentes, como
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também a Resolução CONAMA Nº 274/2000, que revisa os critérios para balneabilidade das águas brasileiras. Entretanto, de acordo com essas legislações se faz necessárias análises mais específicas e com mais repetições para um enquadramento mais completo. Assim, com esse estudo, foi possível apresentar um enquadramento superficial, considerando análises microbiológicas, de condutividade elétrica, de pH e presença de poluentes.
TABELA 6: Concentração de bactérias patogênicas nos açudes estudados, que podem causar restrição ao uso da água.
Açude Coliformes termotolerantes (NMP/ml) E. Coli
“Algodoeiro” 36 Ausente
“Angico” Ausente Ausente
DENOCS 240 Ausente
Ferinha 30 Ausente
“Fortaleza” Ausente Ausente
Na resolução 357/2005 tem-se a distinção dos tipos de água, podendo ser doce, aquela que
possui concentração de sais menor ou igual a 0, 5g/l(0,8dS/m), água salobra, com salinidade maior
que 0, 5g/l e menor que 30g/l(0,8dS/m a 46,8dS/m), e água salina, com salinidade igual ou maior
que 30g/l (maior que 46,8dS/m). Todavia, a salinidade da água não é o único fator de restrição hídrica, a presença de microrganismos patogênicos pode oferecer riscos à saúde das pessoas e animais que obtiverem contato, seja dérmico ou ingestão. Com isso, a Resolução CONAMA, n°274/2000 determina que para usos recreativos, a presença de coliformes totais não deve passar de 2500NPM/100ml e de Escherichia coli de 2000NPM/100ml, não possuir a emissão de efluentes não tratados, resíduos sólidos, capazes de oferecer riscos à saúde ou tornar a recreação desagradável, pH menor que 6,0 ou maior que 9,0, à exceção das condições naturais, floração de algas e outros organismos até que se comprove ausência de risco à saúde humana (BRASIL, 2000).
Ao observar a Tabela 5 e os padrões de restrição para o enquadramento apresentado nas legislações citadas quanto ao parâmetro de CE, os açudes “Algodoeiro”, “Angico” e “DNOCS” podem ser enquadrados na seção III, referente às águas salobras; o açude “Feirinha” pode enquadrado na seção I, que diz respeito às águas doces; e o açude “Fortaleza” pode ser enquadrado na seção II, que trata das águas salinas.
O Açude “Algodoeiro” não apresenta deposição de poluentes, o que pode enquadrá-lo como próprio para balneabilidade, o que permite a recreação de contato primário, como natação, esqui aquático e mergulho, sendo enquadrado na classe 1 da Seção III, águas que podem ser destinadas ao abastecimento para consumo humano após tratamento avançado ou convencional,
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proteção de comunidades aquáticas, aquicultura e atividades de pesca, irrigação de hortaliças, plantas frutíferas, parques, jardins, campos de esporte e lazer.
O Açude “Angico” apresentou ausência de Coliformes Termotolerantes, Escherichia coli e pH de 8,92. Apesar disso, foram observados poluentes, lixos doméstico e animais em decomposição às margens do açude, podendo-se enquadrá-lo como impróprio para recreação de contato primário e inseri-lo na Classe 2 da Sessão de águas salobras, com uso destinado para pesca amadora e recreação. Para o açude “DNOCS”, foi observado 1100NMP/ml de coliformes termotolerantes, ausência de Escherichia coli e pH de 8,89, além de deposição de efluente de indústria de laticínio, promovendo mal cheiro. Isto pode restringir o uso deste açude para balneabilidade. Também pode-se enquadrá-lo na Classe 3 da sessão de águas salobras, com uso restrito a navegação ou harmonia paisagística.
Para o açude “Feirinha”, o teor de Coliformes totais verificado foi de 72NMP/ml, com ausência de Escherichia coli, e pH de 7,26, sem deposição de poluentes. O mesmo é conveniente para recreação de contato primário, como natação e mergulho. Apresenta valores que podem enquadra-lo na Classe 2, destinada para abastecimento e consumo humano, após tratamento convencional, proteção de comunidades aquáticas, irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, aquicultura e outras atividades de pesca.
O açude “Fortaleza” apresenta ausência de coliformes termotolerantes e de Escherichia coli, mas possui pH de 9,3 o que pode restringi-lo à recreação de contato primário, podendo enquadrá-lo no padrão da classe 3 da seção II, referente à água salina, destinada à navegação e harmonia paisagística.
4. Conclusões
A qualidade físico-química da água dos açudes não está apenas ligada as características climáticas, mas também às particularidades de uso de cada reservatório; As variáveis precipitação (V19), temperatura mínima (12) e temperatura máxima (V13), representam maior influência na variação da qualidade das águas dos açudes; As análises realizadas a partir da coletas no período de agosto a novembro de 2018,
geram dados mais representativos para os açudes “Angico”, “DNOCS” e “Fortaleza”. Já para os açudes “Algodoeiro” e “Feirinha”, as análises realizadas no período de novembro 2018 a fevereiro 2019 são as mais representativas;
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O açude “Feirinha” é o que apresenta melhor condição de uso, com baixo risco para salinização, sodificação e níveis não tóxico de sódio, cloretos e bicarbonatos, sendo ideal para irrigação, não apresentando riscos de entupimento de emissores;
As águas disponíveis nos açudes “Algodoeiro”, “Angico” e “Fortaleza”, durante o período avaliado, são classificadas como impróprias para irrigação devido ao alto risco de salinização, teor tóxico de cloretos e risco de entupimento de emissores;
As águas disponíveis no açude “DNOCS”, durante o período avaliado, possuem baixo risco de sodificação, entretanto, não é recomendado para irrigação por apresentar alto risco de salinização e teor tóxico de cloreto e moderado risco de entupimento de emissores;
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6. Agradecimentos
Agradeço primeiramente a Deus, por atender as minhas orações e permitir que eu fosse estudar na UFS-Sertão no curso que sempre sonhei, em seguida agradeço a minha mãe Mirian Chaves de Oliveira Vieira e ao meu pai Valtemiro Viera do Amaral que sempre me deram força, coragem e inspiração para galgar os meus objetivos, bem como aos meus irmão Weldon, Mirella e Welliguiton que amo infinitamente.
Dedico esse trabalho e o título de Engenheiro Agrônomo para o meu avô José Bonifácio de Oliveira (in memoriam) e ao tio/bisavô Pedro Melo Fontes (in memoriam), que deixam comigo o legado de honra e caráter, para que me torne um homem digno e um grande profissional. Agradeço a minha avó, Maria Chaves de Oliveira, se sempre foi meu suporte, sendo um grande exemplo de força e coragem para trabalhar e minha bisavó, Salustiana Alves de Almeida, que sempre me apoiou e estimulou meus sonhos. A minha avô Maria das Dores do Amaral e ao meu Avô Vicente Vieira pelo carinho, amor e por todo apoio dado na minha vida.
Aos meus tios e tias que sempre acompanharam essa trajetória, tia Valdenice, tia Miralda, tia Median, tia Mônica, tio Marcelo, tia Ivonete, tio Cleudemir, tia Cleiudes, tia Noemia. Aos meus primos e primas, em especial, Marcos, Matheus, Mediane e Ana Júlia e Rose Elaine que os tenho como irmãos, Willian, Victória, Evelyn e Rangel por serem tão especiais e me receberem de forma tão incrível quando estou em Belo Horizonte.
Ao meu orientador, professor Dr Marcos Eric Barbosa Brito, que sempre acreditou no meu potencial, me inspirou e me deu força em momentos mais dolorosos dessa jornada e me impulsiona para que eu seja a melhor versão de mim mesmo.
Aos meus amigos, Mayk Rosário e Victor Brenno, que dividiram um dos melhores períodos da minha vida, ao meu grande amigo/irmão Flamel Sá e a sua família que me ensinaram preciosos valores,
As minhas amigas e vizinhas de república, Leticia, Maísa e Maryane, por todas as conversas, conselhos e alegrias.
Ao grupo dos ‘X-MEN’, Maria Vanessa, Nívia, Evandro, Ericlis, Mayk, Maísa, José Erimateia, por todas as noites de estudos e construção do conhecimento, que acabavam em pizza. A todos os membros fundadores da Agrosertão, por terem acreditado no que era apenas uma idéia, em especial o professor Dr Tiago Garcez e aos meus amigos Maria Vanessa, Nívia, Evandro, Mayk e Maísa, que juntos pudemos semear um legado.
À Agrosertão Jr e a todos que a compõe, permitindo que galgue voos cada vez mais altos, impactando a vida dos sertanejos.
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A minha grande amiga Bayne Ribeiro, por ser uma Engenheira Agrônoma tão incrível e inspiradora que me mostrou que o quão grandioso e fascinante é o sertão, me contagiando com todo seu o amor por esse lugar e seu povo.
Ao meu amigo/irmão Ricardo, que sempre está comigo.
Aos meus amigos, Gustavo, Maxwell e Tércio, que me incentivam e me inspiram a ser do tamanho meus sonhos.
Por fim, compartilho que o maior legado aprendido no processo de graduação, é de que a grandeza do título está em todos os caminhos, momentos e pessoas que vão sendo conquistados até chegar ao fim dessa jornada, sou grato a todos que contribuíram e torceram para que esse dia chegasse.