A agricultura é apontada como a principal responsável pelos distúrbios nos ecossistemas hídricos. Como resultado da expansão da atividade agrícola houve a retirada da cobertura vegetal de muitas áreas e a degradação da estrutura física e química do sedimento, causando desequilíbrio para as comunidade ali existentes. Os macroinvertebrados bentônicos estão entre os principais organismos utilizados na avaliação de impactos ambientais e monitoramento biológico em ecossistemas aquáticos. A distribuição desses organismos é principalmente determinada pelo tipo e pela diversidade de habitats disponíveis para a comunidade. Em função disso, o presente trabalho tem como objetivo contribuir para a base de dados sobre a distribuição de macroinvertebrados no estado de Mato Grosso, bem como compreender os efeitos de cultivos agrícolas nas comunidades de macroinvertebrados bentônicos em uma represa em área agrícola no Município de Campo Verde, Estado do Mato Grosso. A área de estudo está localizada na nascente do Rio São Lourenço – MT, o local de coleta das amostras localiza-se na Fazenda Pirassununga, Campo Verde, MT, onde são cultivados soja, milheto e algodão (latitude S 15º 37′ 18,8″ e longitude W 55º10″ 24,8″). Em sua adjacência (ca. de 30m) foi represada uma de suas nascentes, amostrada em sua entrada (P2), na zona limnética (P3) e em sua saída (P4). Além desses três pontos, foram amostrados uma de suas nascentes (P1) e um córrego abaixo da represa (P6). Cada ponto foi amostrado 6 vezes, três no período chuvoso e três no período de estiagem, com três réplicas em cada ponto. Para coletas de sedimento foi utilizada uma draga de Petersen com área amostral de 0,0375 m2 para coleta de invertebrados, análise granulométrica e de matéria orgânica . Foram feitas as seguintes análises físicas e químicas da água como subsídio para interpretação da comunidade de macroinvertebrados: temperatura da água, pH, condutividade elétrica, turbidez, cor e oxigênio dissolvido. Os resultados mostraram que a maior ocorrência de organismos se deu no período chuvoso, com 216 organismos, nos pontos amostrais P2 e o P3, caracterizados por entrada e meio da represa, respectivamente. A ordem Diptera foi a mais abundante no período chuvoso, representada pela família Chironomidae. Os resultados encontrados foram influenciados pela quantidade de chuva registrada no local no período estudado, pela quantidade de matéria orgânica registrada no sedimento e principalmente pelas características do local, onde a ausência da mata ciliar e as ações antrópicas na região foram determinantes para os resultados encontrados.
Dissertações
Avaliação Experimental de Superfícies na redução do Escoamento Superficial Direto
Este trabalho teve o intuito de avaliar e comparar a eficiência de cinco tipos de revestimentos utilizados em áreas urbanas: solo gramado, solo exposto, blocos de concreto vazados, blocos de concreto maciços e concreto convencional de cimento na redução do escoamento superficial. A pesquisa fundamentou-se em realização de testes experimentais, conduzidos nas parcelas construídas em triplicata para cada tipo de superfície, sob as quais foram realizadas chuvas com simulador calibrado às intensidades de precipitação de 79mm/h e 121mm/h. Foram avaliados parâmetros hidrológicos por meio de balanço hídrico, tais como coeficiente de escoamento superficial e taxa de infiltração estável, e ainda o controle de umidade inicial nas camadas de solo adjacentes aos revestimentos analisados. Das alternativas avaliadas, a superfície com grama foi a que apresentou os melhores resultados. Verificou-se que para este revestimento não houve a geração do escoamento superficial para alguns casos, mostrando o potencial de superfícies cobertas com vegetação na redução do escoamento superficial. Por outro lado, para a parcela com solo exposto, a geração de escoamento superficial foi bastante superior à parcela com grama, com coeficiente de escoamento de até duas vezes maior. O escoamento superficial verificado no concreto convencional foi na ordem de 90% do volume precipitado, sendo 4,3 vezes maior do que o valor apresentado nos revestimentos de blocos de concreto maciços. Os blocos de concreto vazados e blocos de concreto maciços foram eficientes na redução do escoamento superficial corroborando com os valores apresentados na literatura.
Comportamento da umidade do solo em floresta de cambará e pastagem no Pantanal Mato-grossense.
Este trabalho teve como objetivo investigar o comportamento da água no perfil do solo por meio de sensores de umidade do solo em área de floresta de cambará e pastagem nos períodos seco e chuvoso no Pantanal Mato-grossense. As medidas foram obtidas por sensores de umidade do solo conectados as estações micrometeorológicas instaladas durante os dias Juliano 68 a 88 de 2010 e 326 a 34 de 2010/2011 na pastagem e 210 a 270 de 2010 na floresta de cambará. Na pastagem, nos períodos seco e chuvoso, o perfil de 30 cm de profundidade foi o que apresentou maiores variações de umidade no solo, por se apresentar mais superficialmente e sofre com ações do vento e das precipitações e com a alta incidência de radiação solar que alcançou 750 Wm-2. A umidade no solo nos perfis de 50 e 70 cm variaram 2% no período seco e apresentaram médias no período chuvoso de 45,7% e 45,3%, respectivamente. Na floresta de cambará, devido ao solo argiloso e ao atenuamento da radiação solar ao atravessar o dossel, as concentrações de umidade do solo apresentaram-se maiores do que na pastagem mesmo no período chuvoso, sendo que o perfil que apresentou maior variação foi o de 50 cm de profundidade que variou 10% e o perfil com menor variação foi o de 90 cm de profundidade que variou 2,2% no período de estudo.
Padrões Espaciais da Qualidade da Água na Bacia do Rio Cuiabá e Rio São Lourenço – Mato Grosso.
O presente estudo objetivou a análise dos padrões espaço-temporais do uso e ocupação do solo e suas relações com a qualidade da água nas bacias dos Rios Cuiabá e São Lourenço que constituem os principais afluentes da planície inundável do Pantanal Mato-Grossense. As influências das atividades agro-pecuárias, industriais e de outras formas de uso e ocupação foram avaliadas a partir de um monitoramento da qualidade da água dos rios citados – nos meses de Maio, Julho, Setembro e Novembro do ano de 2006, e nos meses de Março, Agosto e Novembro de 2007 – realizado em 12 pontos de monitoramento no Rio Cuiabá e 5 pontos no rio São Lourenço. As características físicas e sócio-ambientais das sub-bacias de contribuição analisadas foram elaboradas a partir de técnicas de geoprocessamento e sensoriamento remoto. As possíveis relações entre as variáveis de qualidade da água e o uso do solo foram avaliadas a partir de análises de redundância polinomial-RDA, técnica de estatística multivariada. A RDA identificou que as características físicas e de uso do solo que mais influenciaram na qualidade da água foram: pedologia, população urbana por km², declividade, áreas das sub-bacia (com relação a sua extensão) e chuva. Localizadas em áreas com intensa atividade agrícola, as sub-bacias Slo 245 e Slo 253 apresentaram maior impacto na qualidade da água por Nitrogênio Total, mas sem diminuição expressiva do Oxigênio Dissolvido. As bacias com grande população urbana, tais como Cba 437 e Cba 561 indicam deterioração em todas as variáveis avaliadas. A utilização de técnicas de geoprocessamento permitiu a realização de análises complexas, integrando dados de diversas fontes em um banco de dados georreferenciados.
Dinâmica ambiental de pesticidas em área de nascente degradada do Rio São Lourenço, Mato Grosso
O presente estudo teve como objetivo avaliar a dinâmica ambiental de pesticidas na cabeceira de drenagem do Rio São Lourenço no município de Campo Verde, MT, de modo a orientar ações de restauração ambiental a serem implementadas nessa área. Para avaliar a dinâmica dos pesticidas nesse estudo, foram feitas coletas de água superficial, subterrânea e de chuva; além de sedimento de fundo e água de escoamento superficial e solo carreado. Essas coletas foram realizadas entre os meses de agosto de 2009 a julho de 2010, uma vez a cada mês, com exceção das águas de escoamento, de chuvas e de solo carreado que foram coletadas a cada evento de chuva. Nas amostras coletadas foram analisados os pesticidas, atrazina, malationa, profenofós, flutriafol, permetrina, cipermetrina, deltametrina, parationa metílica, trifluralina, metolacloro, clorpirifós, endosulfam ? e ? e os metabólitos atrazina desisopropil (DIA), atrazina desetil (DEA) e endosulfam sulfato, por cromatografia a gás acoplada a espectrômetro de massa (CG/EM). Os pesticidas metomil, tiametoxam, tiacloprido, carbofurano, diurom, azoxistrobim; triflumurom, teflubenzurom, carbendazim, acetamiprido, clomazona e aldicarbe foram determinados por cromatografia a líquido de alta eficiência com detector UV de arranjo de diodos (CLAE/DAD). Nas amostras de água, os resíduos de pesticidas foram analisados usando extração em fase sólida com cartuchos de C-18 ou SDVB, para os analitos determinados por CG/EM e CLAE/DAD, respectivamente. Em solo carreado foi utilizada a agitação mecânica para extração do resíduo com solução extratora seguida de purificação por extração líquido-líquido. Somente os pesticidas determinados por CG/EM foram analisados nas amostras de sedimento. Dentre os pesticidas analisados, 13 foram detectados em pelo menos uma amostra de águas superficiais, subterrâneas e sedimento de fundo mostrando a vulnerabilidade da área de cabeceira de drenagem do Rio São Lourenço à contaminação. O processo de escoamento superficial se mostrou uma importante via de contaminação de recursos superficiais, alertando para a importância da manutenção da vegetação ciliar. O transporte atmosférico (volatilização ou deriva) de pesticidas também se mostrou uma fonte de contaminação de recursos superficiais. A área de estudo se apresentou altamente vulnerável a lixiviação dos pesticidas devido ao comportamento físico-hídrico da vertente estudada e a baixa profundidade do lençol freático. Estes resultados alertam para a necessidade de se evitar a ocupação de áreas de cabeceira de drenagem por agricultura e a importância da vegetação ciliar como medida mitigadora para a redução do risco de contaminação de águas superficiais.
Mudanças espaço-temporais de variáveis limnológicas e sua influência sobre o bacterioplâncton de uma represa em área agrícola
No presente estudo avaliou-se espaço-temporalmente aspectos limnológicos de uma represa, bem como a influência dos fatores abióticos sobre a distribuição e abundância de bactérias heterotróficas e Pseudomonas em uma das nascentes do rio São Lourenço (Campo Verde/MT) que foi represada e está inserida em área agrícola. As bactérias heterotróficas e Pseudomonas foram quantificadas por meio das técnicas de pour plate e spread plate, respectivamente, sendo as Pseudomonas isoladas e submetidas à análise molecular com vistas a verificar a diversidade dessas bactérias na represa. As variáveis bióticas (bactérias heterotróficas, Pseudomonas e clorofila-a) e abióticas (precipitação, temperatura da água e do ar, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, pH, turbidez, fósforo total, nitrito, nitrato e nitrogênio amoniacal) foram avaliadas por meio de correlação de Spearman (r), análise de cluster e análise de componentes principais em três pontos amostrais da represa e na coluna d’água, bimestralmente, durante o ano de 2010, visando verificar a correlação entre as variáveis bióticas e abióticas e quais delas mais explicam as variações dos dados entre os diferentes pontos de amostragem, profundidade da represa e períodos de observação. A partir dos dados de clorofila-a e fósforo total avaliou-se o índice de estado trófico (IET) da represa. Os resultados indicam que as variáveis fósforo total, pH e oxigênio dissolvido em alguns pontos e meses de coleta estavam em desacordo com as recomendações estabelecidas pela Resolução CONAMA 357/05 para rios de Classe II. O IET utilizado demostrou a importância de um acompanhamento efetivo do estado limnológico da represa, uma vez que a mesma se encontra eutrofizada. As análises estatísticas indicaram correlação entre algumas variáveis como precipitação, bactérias heterotróficas, temperatura da água, condutividade elétrica, cor aparente, turbidez e fósforo total indicando a influência da sazonalidade em áreas agrícolas. Foram isoladas 112 estirpes de Pseudomonas das quais 60 foram submetidas a análises filogenéticas por BOX-PCR. A análise molecular apresentou similaridade ? 70 % na maioria dos isolados entre os pontos amostrais, indicando um possível predomínio de uma espécie de Pseudomonas, uma vez que dos 60 isolados submetidos à análise molecular, 44 possuíam similaridade. Desses 44 isolados 28 compõem as amostras da interface sedimento-água. O fator sazonalidade não interferiu nos grupos de Pseudomonas similares, sendo que 21 dos isolados pertencem ao período de seca e 23 ao chuvoso. No entanto, nota-se entre os 16 dissimilares que 13 são isolados do período chuvoso e 3 do período de estiagem, evidenciando que a sazonalidade pode interferir na diversidade de algumas espécies de Pseudomonas. A análise molecular mostrou-se uma ferramenta importante na caracterização da diversidade de Pseudomonas, dos seus aspectos ecológicos e das influências sazonal e antrópica. Observou-se que as variações entre os pontos amostrais são mais significativas do que na coluna d’água para a maioria das variáveis analisadas, provavelmente devido as características particulares de cada ponto amostral e por se tratar de uma represa com pouca profundidade.
Pesticidas e recursos hídricos: validação de método analítico e avaliação da distribuição em dois pólos agrícolas de Mato Grosso
Os municípios de Campo Verde e Lucas do Rio Verde (MT) são grandes produtores agrícolas (algodão, milho e soja) e consumidores de pesticidas. Uma vez aplicados, os pesticidas podem atingir diferentes compartimentos ambientais, como as águas, superficial e subterrânea que podem ser utilizadas para consumo humano. Este estudo teve como objetivo avaliar a distribuição de alguns pesticidas mais utilizados nesses dois municípios em amostras de águas superficial, subterrânea e de chuva coletadas no período de outubro de 2007 a maio de 2008. Dois métodos multirresíduo foram utilizados, destes um foi desenvolvido e validado para a determinação de oito pesticidas e três metabólitos em amostras de água, com base na extração em fase sólida (EFS) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG/EM-SIM), e o outro foi um método já descrito na literatura que emprega SPE e cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a um detector de arranjo de diodos (CLAE/DAD). Os limites de detecção do método desenvolvido e validado variaram entre 0,02 e 0,17?g L-1. Os dois métodos foram aplicados para a análise de 41 amostras de água superficial, 62 amostras de água subterrânea e 120 amostras de água de chuva coletadas nas áreas urbanas e rurais de Campo Verde e Lucas do Rio Verde. Potencial de contaminação dos recursos hídricos superficiais, subterrâneos e de chuva foi observado nos dois municípios, pela presença dos pesticidas atrazina, clorpirifós, ?- e ?-endossulfam, flutriafol, malationa, metolacloro, parationa metílica e três metabólitos desetilatrazina-DEA, deiopropylatrazine-DIA, endossulfam sulfato nas matrizes analisadas (0,02 e 75,43?g L-1), inclusive em áreas distantes dos pontos de aplicação. Em algumas amostras de água superficial e subterrânea, as concentrações dos pesticidas atrazina ?-, ?-endossulfam e o produto de degradação endossulfam sulfato ultrapassaram os valores estabelecidos pela legislação brasileira. A análise de componentes principais e a análise de agrupamento hierárquico forneceram informações sobre a distribuição dos pesticidas nos dois municípios, indicando os compostos e os locais de coleta das amostras que contribuem para explicar a variabilidade dos dados. Quando aplicada a um maior número de variáveis, incluindo além dos fluxos de precipitação, propriedades físicas e químicas e aplicação dos pesticidas, a ACP resultou em 3 fatores que juntos explicam 95,3% da variabilidade. Das 15 variáveis analisadas, somente os valores do tempo de meia-vida dos pesticidas não foi significativa entre os fatores.
Abordagem morfopedológica aplicada à prevenção e contenção de processos erosivos.
O uso e ocupação do solo desordenado têm levado a uma degradação progressiva do meio ambiente. Mediante essa problemática, o trabalho enfoca o tema erosão na bacia hidrográfica do Rio São Francisco, inserida no estado de Mato Grosso, onde o uso e ocupação mal planejados do solo pela agricultura, pecuária e mineração aceleraram os processos de ravinamento e boçorocamento. O estudo realizado teve por principal objetivo a compartimentação morfopedológica da bacia hidrográfica do Rio São Francisco e sua interpretação voltada à definição de classes de suscetibilidade à erosão laminar e linear, e a concepção de projeto de contenção de duas boçorocas. Para alcançar os objetivos propostos, utilizou-se a abordagem morfopedológica que se fundamenta na delimitação, compreensão e funcionamento dos compartimentos morfopedológicos que constituem unidades têmporoespaciais homogêneas e intrínsecas do meio físico, assim como interpretar os sistemas pedológicos em vertentes representativas de cada compartimento morfopedológico. Foram utilizadas cinco classes de suscetibilidade a erosão linear, e cinco classes de suscetibilidade a erosão laminar que foram compatibilizadas com a capacidade de uso da terra. Para o dimensionamento das estruturas físicas de contenção utilizou-se a equação de Manning para o dreno horizontal profundo e variações da equação de Manning e da equação da Continuidade para dimensionamento do canal. Chegou-se ao mapa morfopedológico em escala de 1: 50.000, constituídos de nove compartimentos morfopedológicos, onde foram escolhidas três vertentes representativas de cada compartimento e classificaram a suscetibilidade à erosão laminar e linear na porção superior, média e inferior de cada uma. Foram cadastradas 80 erosões lineares, sendo 64 localizadas em cabeceiras de drenagem que se encontram muito degradadas. As medidas de contenção das duas boçorocas priorizaram o equilíbrio entre a eficiência operacional e a economia financeira, baseando em medidas simples e de fácil execução, tendo como instrumento a abordagem morfopedológica.
Influência dos Valores Censurados na Determinação da Concentração Média de Variáveis de Qualidade da Água
Um dos problemas encontrados na análise estatística de dados provenientes de monitoramento da qualidade da água são os chamados dados, ou valores, censurados. Dados censurados indicam que valor medido é apenas parcialmente conhecido, ou seja, encontra-se abaixo ou acima do limite de detecção (LD) da técnica analítica de medição. Na literatura é comum a utilização do método de substituição, onde os valores censurados são substituídos por zero, 1⁄2LD ou LD. Porém, duas décadas de pesquisa revela que os valores censurados quando não tratados de maneira adequada levam a estimativas imprecisas dos parâmetros estatísticos (média e desvio padrão), especialmente quando o conjunto de dados possui poucas observações (n < 50) ou um elevado número de valores censurados (acima de 15% do total de observações). Neste contexto, o estudo ilustra como o valor calculado da concentração média das variáveis de qualidade da água é influenciado pela escolha do método de cálculo, do tamanho da amostra e do percentual de dados censurados e também chamar atenção para a importância deste tema no que diz respeito aos relatórios produzidos pelos programas brasileiros de monitoramento da qualidade da água. A análise foi realizada para os métodos paramétricos: Substituição Simples (SS), Estimação por Máxima Verossimilhança (MLE – Maximum Likelihood Estimator) e Gráficos de Probabilidade com Estatística de Regressão (ROS – Regression on Order Statistics) e o método não paramétricos de Kaplan-Meier (KM). Foram utilizados dados de concentração media das variáveis de qualidade da água (DQO, Nitrato e Fosfato) provenientes do programa de monitoramento da qualidade da água do Rio Cuiabá. Os resultados mostram que o método de substituição deve ser evitado, pois a média e desvio-padrão calculado são imprecisos e não podem ser reproduzidos.
Análise dos impactos ambientais decorrentes do processo intensivo de uso e ocupação do solo ocorrido na microbacia do Córrego do Barbado, Cuiabá-MT
Muitos estados e municípios brasileiros encontram dificuldades para gerir de forma eficaz os recursos hídricos urbanos que são de sua responsabilidade. Isto posto nos leva a uma reflexão sobre o que poderia ser feito para amenizar esses impasses, e para tanto a presente pesquisa teve como objetivo realizar o diagnóstico ambiental da microbacia do Córrego Barbado, com a finalidade de detectar os principais problemas ambientais gerados pela urbanização desordenada, e indicar medidas preventivas e corretivas em consonância com a legislação vigente. Para tanto, se fez necessário: 1) caracterizar fisicamente a microbacia do Córrego do Barbado; 2) verificar quais são os impactos ambientais sofridos; 3) verificar as condições de saneamento básico; 4) avaliar a reversibilidade das transformações ocorridas; 5) confrontar a realidade encontrada com a legislação vigente. Os resultados obtidos indicam que a microbacia do Córrego do Barbado encontra-se em estágio avançado de urbanização, possuindo um percentual em torno de 92,4% de área urbanizada e 7,6% de área vegetada, em uma área total de 13,8 km2. Estes valores mostram a ocorrência de um processo de urbanização que não considerou a bacia hidrográfica como unidade de planejamento, tendo suas características naturais sido alteradas praticamente em todo o seu percurso, mantendo apenas a nascente principal em parcial consonância com a legislação vigente, no que se diz respeito a uma verdadeira Área de Preservação Permanente.