Os programas de controle e redução de perdas são hoje indispensáveis para gestão dos sistemas de abastecimento de água devido a crescente demanda por água potável. Nesse contexto, este trabalho mostra os resultados do estudo de perdas de água, em um setor do sistema de abastecimento Coophema localizado na cidade de Cuiabá, MT. Para quantificar o volume de água perdido foram utilizados os métodos de balanço hídrico e vazão mínima noturna. Os dados utilizados foram cedidos pela Companhia de Saneamento da Capital (SANECAP) e medidos em campo utilizando macromedidores eletromagnético de vazão e pressão e datallogers. Antes de serem utilizados para calcular a perda de água, os dados de consumo, vazão e pressão passaram por testes de normalidade para verificar a aderencia dos valores observados com a função de distribuição teórica. A perda de água calculada por ambos os métodos esta acima do índice registrado em 2009 no relatório do Sistema Nacional de Informações de Saneamento (SNIS) para o município de Cuiabá.
Dissertações
Análise da evapotranspiração por meio de wavelets em uma floresta de Vochysia divergens no Pantanal
A variação tempo-espacial da evapotranspiração foi analisada por meio de wavelet em uma floresta de Vochysia divergens (localmente conhecida como Cambarazal) na Reserva Particular do Patrimônio Nacional SESC Pantanal, município de Barão de Melgaço, Mato Grosso, Brasil. A área está inserida na planície fisiográfica do Pantanal e é sazonalmente inundada. Os dados de saldo de radiação, radiação solar incidente, temperatura do ar, umidade relativa do ar e velocidade do vento foram coletados por sensores instalados em uma torre micrometeorológica a 32 m de altura. Os fluxos de calor latente e sensível foram estimados a partir do balanço de energia à superfície terrestre. Para caracterizar a partição da energia disponível a partir dos registros dos gradientes de temperatura e de pressão de vapor acima da superfície evaporante foi utilizada a razão de Bowen (B). A análise da série temporal dos fluxos de energia foi realizada por meio de wavelet. Os resultados indicam picos significativos de potência espectral na escala horária e diária da temperatura e umidade relativa do ar correspondendo aos meses de abril a setembro, isso ocorreu pois, a umidade relativa do ar depende da temperatura, quanto mais quente é o ar, mais vapor de água consegue reter. Durante junho e agosto, meses pertencentes ao período da seca, notou-se que quando a radiação solar diminuiu, o mesmo aconteceu com a evapotranspiração, indicando uma relação entre essas duas variáveis. Neste período de seca houve quantidade de evapotranspiração menor que no período úmido, provavelmente porque o dossel pode estar funcionando como uma espécie de estufa, contribuindo assim para que a radiação solar ficasse mais tempo retida na superfície, assim como a presença de material particulado na atmosfera. O máximo valor do déficit de pressão de vapor do ar ocorreu durante a estação seca. A análise horária e diária de série temporal anual por wavelet possibilitou uma melhor compreensão na dinâmica da evapotranspiração em área alagável.
Caracterização quali-quantitativa da bacia hidrográfica do rio dos Bugres – MT visando o planejamento e gestão dos recursos hídricos
O trabalho teve como objetivo a caracterização quali-quantitativa da bacia hidrográfica do rio dos Bugres através do estudo fisiográfico, das características do escoamento superficial e do diagnóstico da qualidade das águas. A nascente do rio principal da bacia, o rio dos Bugres, foi modificada devido à incoerência das cartas topográficas, dos mapas digitais e do conhecimento popular. Os resultados mostram uma bacia periurbana, considerada grande, abrangendo seis municípios e uma terra indígena, que possui área de 2226,04 km2, 5ª ordem, tem pouca tendência a enchentes e densidade de drenagem (0,57 km/km2) considerada pobre. Apresenta sinuosidades ao longo do rio principal, o qual possui extensão de 136,75 km e declividade equivalente igual a 0,001 m/m. O tempo médio de concentração da bacia é de 31,54 horas. A vazão máxima observada foi de 46,75 m3/s e a vazão mínima de 11,06 m3/s. A velocidade média do rio Bugres obtida foi de 0,46 m/s, com diminuição drástica deste valor nos meses de março e abril (0,14 m/s e 0,12 m/s) respectivamente, devido ao represamento do rio dos Bugres pelo rio Paraguai. Este fenômeno acarretou níveis críticos de oxigênio dissolvido e interferiu nos parâmetros de pH, turbidez e sólidos totais, porém, caracterizando uma condição natural do rio. Os valores baixos encontrados para DBO, nitrato e E. coli não indicam contaminação por efluentes domésticos. Os 66,67% dos valores de fósforo total encontrados no rio dos Bugres acima do permitido pela Resolução 357/2005 para rios de classe 2 podem ser justificados pelo carreamento de partículas de solo e de fertilizantes a base de fósforo utilizados nas pastagens e no cultivo da cana de açúcar. A qualidade da água foi verificada por meio do índice de qualidade das águas (IQA) classificando as águas do rio dos Bugres com média e boa qualidade, em quatro pontos de coletas avaliados no período de outubro de 2010 a setembro de 2011. A bacia possui um grande território em constante expansão agrícola e populacional, sendo necessário o contínuo estudo para ampliar os conhecimentos sobre a área para proteção, fiscalização e gerenciamento dos recursos hídricos
Restauração ambiental da nascente do Rio São Lourenço, Mato Grosso: Avaliação preliminar do efeito sobre a movimentação de pesticidas
A contaminação de corpos d’água por pesticidas pode representar uma ameaça para os ecossistemas aquáticos e recursos de água potável. Uma vez aplicados, estes compostos podem, por diversos processos, contaminar os recursos hídricos. A área de estudo do presente trabalho é a nascente do Rio São Lourenço que está em processo de recuperação devido ao elevado estágio de degradação em que se encontrava. Dessa forma, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a dinâmica ambiental de pesticidas na nascente degradada do Rio São Lourenço em Campo Verde-MT e avaliar, preliminarmente, o efeito do processo de recuperação em curso sobre esta dinâmica. Amostras ambientais de água superficial, subterrânea, de chuva e de escoamento, assim como sedimento de fundo e carreado foram coletadas mensalmente entre agosto de 2010 e junho de 2011. Dois métodos multirresíduo baseados em extração em fase sólida foram utilizados para análise dos resíduos de pesticidas. Destes, um foi validado para a determinação de quatorze pesticidas (acetamipride, aldicarbe, carbendazim, carbofurano, clomazona, diurom, epoxiconazol, imidaclopride, metomil, piraclostrobim, tebuconazol, teflubenzurom, tiaclopride e tiametoxam) em amostras de água, através de identificação e quantificação por cromatografia líquida de alta eficiência acoplada a detector UV de arranjo de diodos. O outro método utilizado encontra-se descrito na literatura e emprega cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG/EM) para a determinação de treze pesticidas (atrazina e seus metabólitos DEA e DIA, metolacloro, trifluralina, clorpirifós, ?, ?- endossulfam e seu metabólito sulfato de endossulfam, parationa metílica, malationa e flutriafol). Para a determinação dos pesticidas atrazina, clorpirifós, ?, ? e endossulfam sulfato, malationa, parationa metílica, metolacloro e trifluralina em sedimento, foi utilizado método também já validado e descrito na literatura, que consiste na extração sólido-líquido por agitação mecânica seguida de purificação por extração líquido-líquido com identificação e quantificação por CG/EM. Os limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) obtidos para o método validado foram considerados satisfatórios para análise de resíduos de pesticidas em amostras de água, atendendo aos níveis estipulados pela legislação brasileira vigente. Os LD e LQ variaram de 0,07 a 0,75 ?g L-1 e de 0,19 a 0,99 ?g L-1, respectivamente. Os métodos foram aplicados para a análise de 176 amostras de água e 108 de sedimento. Destas, 84% e 78%, respectivamente, apresentaram resíduos de pesticida. Assim, é possível inferir que a maioria dos pesticidas considerados potenciais poluidores de água subterrânea e superficial avaliados nessa pesquisa foram detectados em amostras ambientais de água e sedimento, indicando a vulnerabilidade da área de cabeceira de drenagem do Rio São Lourenço à contaminação. O processo de escoamento superficial e o transporte atmosférico (volatilização ou deriva) de pesticidas mostraram-se uma importante via de contaminação dos recursos hídricos superficiais, alertando para a importância da manutenção da vegetação ciliar. A área de estudo apresentou-se altamente vulnerável à lixiviação dos pesticidas devido à baixa profundidade do lençol freático, ao comportamento físico-hídrico da vertente estudada e às altas concentrações e variedade de princípios ativos encontrados nas amostras de água subterrânea. Os pesticidas atrazina, endossulfam, trifluralina e metolacloro ultrapassaram os limites estabelecidos pela legislação brasileira vigente para resíduos de pesticidas em matrizes de água. O efeito do processo de recuperação da vegetação sobre a contaminação por pesticidas foi quase imperceptível quando comparado a estudos prévios na região, provavelmente devido a estar ainda em estágio inicial. Entretanto, foi possível demonstrar parcialmente seu efeito sobre a redução do carreamento superficial
Análise sensitiva do índice de qualidade de água iqaccme
A avaliação da qualidade da água pode ser entendida como a análise das características químicas, físicas e biológicas de água representadas pelas variáveis de qualidade. Os índices de qualidade da água visam sintetizar o resultado da análise das variáveis de qualidade em um único número, o qual permite uma fácil interpretação da classificação da qualidade da água monitorada. Embora o IQANSF seja um dos índices mais utilizados, tem sérias limitações, pois leva em conta apenas nove variáveis de qualidade que, em conjunto, avaliam a poluição causada por lançamentos de carga orgânica via esgoto doméstico e industrial e seu resultado prático é afetado negativamente devido a uma série de restrições. Conforme descrito no relatório da Agência Nacional de Águas (ANA), o índice não é viável para informar a qualidade da água em nível nacional, porque a maioria das variáveis são amostradas somente trimestralmente. Apenas doze Estados brasileiros reportam a qualidade da água utilizando o IQANSF e existem diferenças em relação às variáveis e ao método de cálculo. Neste estudo, o índice de qualidade da água (IQACCME) desenvolvido no Canadá para reportar a avaliação da qualidade das águas superficiais é analisado e discutido. O IQACCME incorpora três elementos: Escopo – o número de variáveis de qualidade da água que não satisfazem os critérios estabelecidos como objetivos do monitoramento- F1; Frequência – o número de vezes que os objetivos não forem satisfeitos – F2; e Amplitude que mede quanto cada variável ultrapassou os critérios estabelecidos – F3. Neste contexto, foi realizada a análise de sensibilidade para avaliar a aplicabilidade do IQACCME para classificar a qualidade da água em alguns pontos do rio Cuiabá. A análise foi realizada para verificar a influência do número de variáveis, frequência de amostragem e dados censurados na classificação do índice. O estudo foi conduzido com dados de três estações de amostragem localizado no rio Cuiabá as quais representam diferentes usos da terra. Os resultados mostram que se F1 permanecer constante a classificação da qualidade da água não é alterada, independentemente do número de variáveis e observações utilizadas no cálculo do índice. Os dados censurados apenas desempenham um papel na classificação da qualidade da água se o limite de detecção do método analítico estiver dentro do intervalo dos objetivos do monitoramento. Os resultados sugerem que IQACCME oferece uma maneira de resolver o problema da não-uniformidade da classificação hoje existente nos programas brasileiros de monitoramento da qualidade da água, sendo uma ferramenta mais confiável e apropriada para a comunicação sobre a qualidade da água para tomadores de decisão e público em geral.
Teores de metais em sedimentos e nutrientes, nas águas de uma microbacia da nascente do Rio São Lourenço, Campo Verde MT
O presente estudo avaliou as concentrações de metais (Fe, Cu, Mn e Zn), nos sedimentos carreados (SC) e sedimentos de fundo (SD); e de nutrientes (F-, Cl-, NO2 -, NO3 -, PO4 3-, SO4 2- e K+), nas águas de escoamento (AE), superficiais (AS) e subterrâneas (AP/P), na microbacia hidrográfica do rio São Lourenço, próxima a área urbana do município de Campo Verde – MT. Por ser uma região tipicamente agrícola são cultivadas soja, algodão e milho, com a intensa utilização de agroquímicos (fertilizantes e adubos). O procedimento de amostragem foi feito ao longo de um ano hidrológico, no período de outubro/09 a setembro/10. As análises nas águas seguiram metodologias descritas no STANDARD METHODS (2005), para os ânions F-, Cl-, NO2 -, NO3 -, PO4 3- e SO4 2- e por Tedesco et al. (1995), para o cátion K+. O preparo das amostras para a determinação de metais nos sedimentos foi feita pela digestão nitro-perclórica, e determinados por espectrometria de absorção atômica em chama. Como resultado constatou-se que os sedimentos apresentaram concentrações, em mg L-1, na ordem: Fe>Cu>Zn>Mn. Em todos os pontos os teores de Fe ficaram acima dos valores preconizados na literatura. Evidenciou-se as correlações positivas dos metais, com a CTC, fração (silte e argila) e MO, tanto nos dois ambientes (SC e SD), quanto nos períodos de chuva e seca. Pela análise de agrupamento (Cluster), verificou-se a formação de quatro grupos pelas similaridades entre si, devido às características dos solos. Nas águas coletadas, os nutrientes estiveram em baixas concentrações, quando comparados aos valores máximos permitido (VMP) dos padrões estabelecidos pelos órgãos ambientais. Observaramse teores mais elevados dos íons K+, NO3 – e Cl-, em AE. Para a AS registrou-se teores mais acrescidos de Cl-. Para AP/P constatou-se maiores concentrações de NO3 -, Cl- e K+. As correlações significativas entre esses íons sugerem, fortemente o uso dos fertilizantes agrícolas na região. As perdas destes nutrientes pela ação das chuvas foram evidenciados nas correlações positivas. Realizando-se a comparação numérica das médias encontradas dos pontos AE1, AE2, AE3 e AE4 indicou um decrescimento da concentração dos nutrientes. Essa diminuição das concentrações de nutrientes em AE pode estar relacionada ao plano de recuperação da área, através do plantio de mudas que iniciou-se no fim do ano de 2009. A faixa de vegetação veio então a contribuir na diminuição da quantidade de nutrientes e sedimentos carreados, na direção da represa. Com a continuidade das atividades agrícolas, sem o manejo adequado, os teores de metais e de nutrientes tenderão a aumentarem comprometendo a qualidade da água da nascente do Rio São Lourenço – MT.
Métodos elétricos e eletromagnéticos voltados à interpretação do comportamento hídrico de solos na cabeceira do Rio São Lourenço-MT.
Os métodos geofísicos vêm sendo utilizados cada vez mais em estudos hidrogeológicos e geoambientais. A presença de água nos poros e/ou fraturas nas rochas causa um aumento da condutividade elétrica do meio, possibilitando o uso de métodos elétricos e eletromagnéticos para auxiliar na determinação da profundidade, extensão lateral, espessura e volume de solo e/ou rocha. Neste trabalho, a área de estudo está localizada em uma das microbacias hidrográficas da nascente do rio São Lourenço, próximo á cidade de Campo Verde, MT. O objetivo é caracterizar a cobertura pedológica e seu substrato, em duas vertentes da microbacia em estudo, através da aplicação dos métodos do caminhamento elétrico e caminhamento eletromagnético indutivo. Para determinação da espessura do solo eo topo do lençol freático aplicou-se método da Eletroresistividade com a técnica de caminhamento elétrico com arranjo dipolo-dipolo com 4 níveis de investigação, 5m, 7,5m, 10m e 12,5m. O segundo método utilizado foi o método Eletromagnético Indutivo, visando determinar variações de umidade do solo e das camadas de rochas. Foram utilizados três espaçamentos entre as bobinas, investigando 4 profundidades teóricas diferentes: 7,5m, 15m, 30m e 60m. Os levantamentos foram feitos em quatro linhas de 100 metros, duas em cada vertente. Os perfis de resistividade apresentam características diferentes para cada margem do rio, nas vertentes estudadas. As linhas 1 e 2 que se encontram na margem esquerda, possuem um padrão uniforme de resistividade elétrica diminuindo em profundidade. É dominada pelo Latossolo Amarelo que caracteriza uma cobertura pedológica com tendência à infiltração das águas de chuva ao longo da vertente. As linhas 3 e 4, na margem direita, apresentam um padrão de resistividades variável ao longo da linha, devido á presença de Gleissolo na porção inferior, Plintossolo nas partes centrais da vertente e Latossolo na porção superior.
Monitoramento hidrológico e determinação dos atributos físico-hídricos do solo de uma microbacia do rio São Lourenço
O estudo do ciclo hidrológico em nível de bacias hidrográficas e a compreensão dos processos hidrológicos são importantes para que se faça planejamento ambiental, uso adequado do solo, controle de cheias, obras hidráulicas, controle de erosão, entre outros. Desta forma, com o presente trabalho objetivou-se monitorar a pluviosidade e a vazão, caracterizar os solos do ponto de vista físico-hídrico e determinar o coeficiente de escoamento de uma microbacia na região de cabeceira do Rio São Lourenço. A bacia possui forma circular e relevo plano, com declividade de 1,94% e baixa densidade de drenagem. O uso do solo predominante na área sãos culturas de soja e algodão. Nesse contexto, foi montada uma estrutura física para monitoramento dados de vazão, climáticos e de umidade do solo para determinar o coeficiente de escoamento da área de estudo. Foram também coletadas amostras de solo deformadas e indeformadas para determinação dos atributos físicos do solo. Alguns eventos de chuva foram separados de acordo com o critério de chuvas erosivas para estudo do balanço hidrológico e determinação do coeficiente de escoamento. A caracterização física da bacia estudada abrange forma, relevo e geomorfologia, com uso de Sistemas de Informação Geográficas (SIG). Dentre os eventos de chuva analisados foram encontrados valores máximos de intensidade de precipitação de 39,6 mm.h-1 e mínimo de 3,4 mm.h-1. O valor médio do coeficiente de escoamento encontrado foi de 0,02 o que pode ser decorrência do tipo de solo predominante, Latossolo Vermelho Amarelo que conforme os atributos físicos levantados possui elevada estabilidade de agregados e porosidade, favorecendo a infiltração. Estes resultados permitem as seguintes conclusões: o tempo de concentração da microbacia estudada é elevado devido a alta permeabilidade característica dos solos da bacia, proporcionando à mesma baixo risco de inundação, apesar de suas características físicas (Kc e Kf) favoráveis a inunidação; apesar da área de estudo ser intensivamente cultivada, a mesma apresenta um Ces relativamente baixo, evidenciando, desta forma, que as práticas de uso e manejo do solo estão contendo boa parte do excesso de água na superfície do solo; os valores de coeficiente de escoamento são mais dependentes da condições de umidade do solo do que das características das eventos de chuva; o uso do solo (Pasto, Mata e Soja/Algodão) influenciou de forma expressiva os valores de carbono orgânico, diâmetro médio (geométrico e ponderado) e índice de estabilidade de agregados do solo; e a diversidade de solo da microbacia foi o principal fator responsável pela variações na macro porosidade, micro porosidade, porosidade total e densidade aparente do solo.