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
Dissertações
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.
Ocorrência de Macroinvertebrados Bentônicos em Ecossistema Aquático localizado em Área Agrícola no Município de Campo Verde- MT.
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.
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.