QUALIDADE DA ÁGUA EM NASCENTES COM DIFERENTES
TRATAMENTOS DE RESTAURAÇÃO FLORESTAL
Ronaldo Kanopf de Araújo1*, Raul Todeschini2, Marciano Friedrich3, Carine Baggiotto4, Christhian Santana Cunha5 & Jussara Cabral Cruz6
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
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 12.651/2012) (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 9.433 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
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 12.651/2012 (BRASIL, 2012).
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
N1 Nascente cercada, em meio à mata nativa, com tratamento de plantio
em núcleos. Presença de atividades agrícolas à montante. 53°46'34"O 29°36'08"S
N2 Nascente cercada, em meio à mata nativa, com tratamento de plantio
de enriquecimento. 53°46'36"O 29°36'14"S
N3 Testemunha degradada, em meio a gramíneas, com livre acesso de
animais. Está inserida em terreno declivoso. 53°46'42"O 29°36'44"S
N4 Nascente em meio à mata nativa, com tratamento de condução de
regeneração por isolamento e cercamento. 53°47'01"O 29°36'27"S
N5 Testemunha preservada, em meio à floresta de eucalipto, com acesso
de animais. 53°47'34"O 29°35'49"S
N6
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.
53°47'14"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.
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 2015. 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 T
(°C) OD (mg/L) DBO (mg/L) pH CE (µS/cm) Turbidez (NTU) C. totais (NMP/100 mL) E. Coli (NMP/100 mL) ST (mg/L) SS (mg/L) SD (mg/L) CC 08/01/15 1 22,5 8,6 79,8 6,8 29,4 11,9 10 10 49,0 18,0 31,0 22/01/15 2 22,0 8,4 n/d 6,6 29,3 9,5 616 216 51,0 4,5 46,5 05/02/15 3 23,6 7,6 147,2 6,4 37,1 7,9 738 161 24,0 3,3 20,7 19/02/15 4 21,5 7,2 84,0 6,8 38,2 7,9 1.538 203 24,0 3,3 20,7 04/03/15 5 22,6 4,3 116,0 6,2 41,4 11,0 1.266 86 24,0 1,5 22,5 11/03/15 6 21,7 6,2 n/d 6,8 38,9 11,0 6.488 426 132,0 10,3 121,7 N1 08/01/15 1 21,2 7,3 47,6 6,9 40,7 14,2 609 331 57,0 3,8 53,2 22/01/15 2 20,4 10,5 n/d 5,9 20,1 12,8 344 31 84,0 16,5 67,5 05/02/15 3 25,2 6,5 113,2 5,9 24,7 14,3 5.475 249 76,0 3,3 72,2 N2 08/01/15 1 20,1 6,2 46,2 5,8 39,1 10,5 314 10 45,0 2,8 42,2 22/01/15 2 21,2 5,3 n/d 5,8 17,4 6,9 155 10 31,0 3,0 28,0 05/02/15 3 23,9 5,1 197,6 5,7 27,9 14,1 10 10 60,0 9,5 50,5 N3 08/01/15 1 23,0 6,2 53,2 6,4 35,1 55,5 24.196 1.631 1.154,0 958,3 195,7 22/01/15 2 19,1 6,8 n/d 6,0 23,3 13,1 128 50 70,0 23,0 47,0 05/02/15 3 23,5 4,8 142,0 6,0 31,3 14,9 3.945 255 68,0 33,0 35,0 19/02/15 4 24,5 3,3 51,2 6,3 59,2 27,9 1.872 560 68,0 33,0 35,0 04/03/15 5 24,6 3,4 88,0 6,0 62,3 24,7 1.498 205 25,0 7,7 17,3 11/03/15 6 22,2 1,4 n/d 6,1 99,1 182 785 100 226 79,3 152,7 N4 08/01/15 1 19,1 3,5 42,0 5,6 19,3 2,4 368 52 29,0 6,8 22,2 22/01/15 2 19,7 3,2 n/d 5,3 16,4 2,0 350 73 39,0 4,3 34,7 05/02/15 3 21,4 4,1 123,6 5,1 20,5 3,1 512 203 3,0 2,5 0,5 N5 08/01/15 1 21,5 7,0 51,8 6,8 23,7 7,5 3.282 41 52,0 1,2 50,8 22/01/15 2 19,0 7,1 n/d 6,1 19,9 6,5 20 10 100,0 6,7 93,3 05/02/15 3 22,6 6,7 116,0 6,2 27,1 8,1 6.893 63 19,0 3,7 15,3 19/02/15 4 22,8 5,6 30,4 6,7 34,2 10,5 826 75 19,0 3,7 15,3 04/03/15 5 24,3 4,2 78,0 6,7 41,3 17,2 448 41 17,0 14,3 2,7 11/03/15 6 21,8 4,1 n/d 6,5 45,1 15,3 1.464 20 104,0 6,0 98,0 N6 08/01/2015 1 21,0 6,3 51,8 6,3 30,9 20,3 24.196 24.196 109,0 44,5 64,5 22/01/215 2 20,3 7,0 n/d 5,9 30,0 4,6 62 100 42,0 20,0 22,0 05/02/2015 3 22,0 6,9 144,4 6,0 36,7 4,4 2.064 8.615 48,0 24,0 24,0 19/02/2015 4 22,7 5,9 42,0 6,6 36,7 5,9 24.196 120.980 48,0 24,0 24,0 04/03/2015 5 22,7 4,8 78,0 6,6 36,8 6,8 1.585 1.705 63,0 9,7 53,3 11/03/2015 6 25,3 6,2 n/d 6,9 34,5 15,4 19.863 50 94,0 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
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.
Figura 3 – Concentrações de OD (mg/L) 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
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 08/01/2015 22/01/2015 05/02/2015 19/02/2015 04/03/2015 11/03/2015 Co n ce n tr a çõ d e O D (m g /L) Data CC N1 N2 N3 N4 N5 N6
água adquira aspecto turvo, o que provoca a dispersão e a absorção de luz, interferindo na passagem da
mesma (LIBÂNIO, 2010).
Figura 4 – Concentrações de DBO (mg/L) 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.
Figura 5 – Concentrações de SD (mg/L) 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 sub-bacia 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
0 25 50 75 100 125 150 175 200 08/01/15 22/01/15 05/02/15 19/02/15 04/03/15 11/03/15 Co n ce n tr a çã o DB O (m g /L) Data CC N1 N2 N3 N4 N5 N6 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 08/01/15 22/01/15 05/02/15 19/02/15 04/03/15 11/03/15 Co ncent ra çã o SD ( m g /L ) Data CC N1 N2 N3 N4 N5 N6
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.
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