1057-5439-1-pb

Revista Brasileira de Geografia Fsica, vol. 7, n. 4 (2014) 642-652.

643 Silveira, T.; Rego, N. A. C.; Santos, J.W. B e Arajo, M. S. B.

ISSN:1984-2295

Revista Brasileira de

Geografia Fsica

Homepage: www.ufpe.br/rbgfe

Qualidade da gua e Vulnerabilidade dos Recursos Hdricos Superficiais na

Definio das Fragilidades Potencial e Ambiental de Bacias Hidrogrficas

Thiara Silveira1, Neylor Alves Calasans Rego

2, Jos Wildes Barbosa dos Santos

3, Maria do Socorro

Bezerra de Arajo4

1Dissertao de Mestrado defendida no Curso de Mestrado em Meio Ambiente e Desenvolvimento Regional da

Universidade Estadual de Santa Cruz - UESC. E-mail: [email protected] 2Professor Pleno do Departamento de Cincias Agrrias e Ambientais da Universidade Estadual de Santa Cruz UESC,

Campus Soane Nazar de Andrade, Rodovia Jorge Amado, Km 16, Bairro Salobrinho, CEP 45662-900. Ilhus-Bahia.

Email: [email protected] Autor correspondente. 3Professor Adjunto do Departamento de Estudos Bsicos e Instrumentais da Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia

UESB. 4Professora Adjunto IV da Universidade Federal de Pernambuco UFPE. E-mail: [email protected]

Artigo recebido em 09/04/2014 e aceito em 29/09/2014.

R E S U M O O conhecimento sobre as fragilidades potencial ambiental de uma bacia hidrogrfica possibilita identificar e analisar os

ambientes em seus diferentes nveis de organizao, auxiliando nos trabalhos de zoneamento ambiental, gesto territorial e

na compreenso da relao dinmica entre os componentes naturais e os fatores antrpicos. Nesse sentido, o objetivo deste

trabalho foi avaliar as fragilidades potencial e ambiental na bacia hidrogrfica do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia,

acrescentando-se parmetros relativos malha hdrica e qualidade da gua metodologia estabelecida na literatura. A

fragilidade potencial foi definida com base em informaes sobre a declividade, tipo de solo, pluviosidade, geologia,

geomorfologia e malha hdrica. A fragilidade ambiental foi obtida atravs dos resultados da fragilidade potencial acrescido

de dados sobre o uso do solo e qualidade da gua atravs da utilizao do ndice de Qualidade da gua, que foi determinado

em amostras de gua coletadas em oito pontos ao longo da malha hdrica da bacia. Todos os parmetros foram

integralizados utilizando-se ferramentas do software ArcGis 9.3, gerando os mapas snteses das fragilidades potencial e

ambiental. A incluso do IQA influenciou a definio da fragilidade ambiental, aumentando as reas com baixa fragilidade,

provavelmente devido s condies boas e timas da gua encontradas nos locais amostrados. O nvel de vulnerabilidade

dos recursos hdricos superficiais influenciou negativamente a fragilidade potencial e em menor escala a fragilidade

ambiental. O trabalho mostrou a importncia da incluso de novos fatores ambientais para o estabelecimento das

fragilidades potencial e ambiental de bacias hidrogrficas proporcionando a obteno de informaes importantes para o um

manejo integrado da rea.

Palavras-chave: fragilidade potencial, fragilidade ambiental, pluviosidade, declividade, tipo de solo, qualidade da gua,

geomorfologia, geologia

Water Quality and Surface Water Resources Vulnerability in the Definition of

Potential and Environmental Fragilities of Watersheds A B S T R A C T

The knowledge about the potential and environmental fragilities of watersheds makes possible to identify and to analyze the

environment, their different organization levels, being relevant in the environmental zoning, territorial administration and

in the understanding of the dynamic relationship between the natural components and the anthropic factors. In that sense,

the objective of this work was to develop the evaluation of the potential and environmental fragilities of the rio Catole

Grande watershed located in the southwest of the Bahia state. The used methodology was the one proposed by Ross (1994),



modified by including environmental factors related to the quality of the superficial water resources and he hydric network.

The potential fragility was defined based on information about slope, soil type, geology, geomorphology, rainfall and the

hydric network. The environmental fragility was obtained through the results of the potential fragility, use of the soil and the

Water Quality Index determined by the analysis of water samples collected in eight sampling points. All the parameters

were integrated using the available tools of the software ArcGis 9.3, generating the syntheses maps of the potential and

environmental fragilities. The inclusion of the IQA influenced the definition of the environmental fragility, increasing the

areas with low fragility, probably due to the good and very good water conditions found in the sampled places. The

vulnerability levels of the superficial water resources influenced negatively the potential fragility and in smaller scale the

environmental fragility. The work showed the importance of including new environmental factors for the establishment of

the potential and environmental fragilities of watersheds, providing important information for an integrated management of

the area.

Keywords: environmental fragility, potential fragility, rainfall, slope, soil type, water quality, geology, geomorphology

Introduo

Os estudos sobre a fragilidade ambiental

possibilitam identificar e analisar os sistemas ambientais

em seus diferentes nveis de organizao, auxiliando nos

trabalhos de zoneamento ambiental, gesto territorial e na

compreenso da dinmica entre os componentes naturais

e os fatores antrpicos aonde o tipo de uso e

modificaes na cobertura vegetal vm resultando em

influncias no clima, na velocidade dos processos

erosivos, na diversidade biolgica e conseqentemente

no balano hdrico, dentre outros.

O mapeamento da fragilidade do ambiente

constitui-se numa importante ferramenta que auxilia no

ordenamento adequado do meio ambiente, indicando

reas mais e menos favorveis sua ocupao permitindo

avaliar as potencialidades do meio ambiente de forma

integrada, compatibilizando suas caractersticas naturais

com suas restries (KAWAKUBO et al., 2005).

A metodologia para avaliao da fragilidade

emprica proposta por Ross (2004) fundamenta-se no

princpio de que a natureza apresenta funcionalidade

intrnseca entre suas componentes e utilizam informaes

do relevo, solo, geologia, clima, uso da terra, cobertura

vegetal, possibilitando a anlise das fragilidades

potencial e ambiental.

Segundo Ross (1944), fragilidade potencial a

vulnerabilidade natural do ambiente e a fragilidade

ambiental, a vulnerabilidade natural associada aos graus

de proteo que os diferentes tipos de uso e cobertura

vegetal exercem.

O objetivo deste trabalho consiste em mapear a

fragilidade ambiental e potencial da bacia hidrogrfica do

rio Catol Grande (BA) atravs da incluso de novos

fatores ambientais com o objetivo de obter um maior

detalhamento das fragilidades no mapa sntese.

Material e Mtodos

rea de Estudo

A bacia hidrogrfica do rio Catol Grande

(BHRCG), situada na regio sudoeste da Bahia entre as

coordenadas 4050 W e 4010 W de longitude e 1440 S e 1520 S de latitude, compreende uma rea de drenagem de aproximadamente 2.997,7 km

2, pertencente

BH do rio Pardo. Seu territrio abrange partes de oito

municpios, sendo eles: Vitria da Conquista; Itamb;

Barra do Choa; Caatiba; Itapetinga; Nova Cana;

Planalto e uma pequena parte do municpio de Itarantim,

local onde situa-se o exutrio da bacia, conforme a

Figura 1, compreendendo uma populao de

aproximadamente 545.000 habitantes (OLIVEIRA,

2007).



Figura 1- Localizao da bacia hidrogrfica do rio Catol Grande, localizada no sudoeste da Bahia, circundada de

preto, abrangendo parte de oito municpios.

Fragilidade Potencial e Ambiental

A avaliao da fragilidade potencial foi

realizada utilizando-se informaes referentes

declividade, solos, pluviosidade, geologia e a

geomorfologia da rea, acrescentadas de informaes

relativas malha hdrica da bacia hidrogrfica. A

hierarquizao para definio das classes de fragilidade

foi desenvolvida atravs da sobreposio dos mapas

temticos e dos valores individuais obtidos para cada

fator (Equao 1).

6

)( MHGEOMGEOPVSDFP

(Equao 1)

Em que:

FP = fragilidade potencial;

D = declividade;

PV = pluviosidade;

GEO = geologia;

GEOM = geomorfologia; e

MH = malha hdrica.

A fragilidade ambiental foi desenvolvida atravs

dos resultados obtidos para fragilidade potencial, sendo

incorporados os parmetros Uso da Terra e ndice de

Qualidade de guas (CETESB, 2004), conforme

Equao 2.

3

)( IQAUSFPFA

(Equao 2)

Em que:

FA = fragilidade potencial;

US = uso do solo; e

IQA = ndice de qualidade de gua.

Os procedimentos utilizados possibilitaram

gerar os mapas snteses apresentando os diferentes graus

das fragilidades da rea em estudo. Os produtos

cartogrficos e clculos foram realizados no software

ArcGis Desktop 9.3.

Pluviosidade A obteno de dados pluviomtricos da BHRCG

foi realizada utilizando-se a base geogrfica fornecida

pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais CPRM (2010). Os valores de precipitao para as reas

entre as isoietas foram obtidos atravs da utilizao da

ferramenta Geoestatstica de Krigagem do software

ArcGis 9.3.

A hierarquizao foi realizada utilizando os

dados da tabela 1, adaptado s mdias pluviomtricas da

BHRCG.

Tabela 1 - Nveis hierrquicos utilizados na avaliao de

fragilidades potencial e ambiental da bacia hidrogrfica

do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia, adaptados para

faixas de pluviosidade mdia anual ocorrentes na bacia.

Pluviosidade Mdia

Anual (mm)

Peso Classificao

600 3 Mdia

700 4 Alta

800 5 Muito Alta

Fonte: Modificado de Sporl (2001)

Declividade

A obteno dos dados referentes declividade

da bacia hidrogrfica foi realizada utilizando-se dados

provenientes do projeto TOPODATA (2009), com

resoluo de 30 m. A hierarquizao dos nveis de

fragilidade e atribuio dos pesos foi baseada na

metodologia proposta por De Biasi (1992), onde,

menores pesos se referem a reas com menores



inclinaes e maiores pesos, a terrenos com declividades

mais elevadas (Tabela 2).



do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia, para as classes

de declividade ocorrentes na bacia.

Classes de

Declividade (%)

Pesos Classificao

0 5 1 Muito Baixa 5 12 2 Baixa

12 30 3 Mdia 30 47 4 Alta

> 47 5 Muito Alta

Fonte: De Biasi, (1992)

Solos

As informaes referentes aos diversos tipos de

solos presentes na bacia foram obtidas no Mapa

Pedolgico do Estado da Bahia (CPRM, 2010) e a

erodibilidade calculada atravs da metodologia de

Wischmeier e Smith (1978). A hierarquizao em

relao vulnerabilidade dos solos presentes na bacia

apresentada na tabela 3.



do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia para os tipos de

solos ocorrentes na bacia.

Solos Pesos Classificao

Latossolo Vermelho-

Amarelo Distrfico

2 Baixa

Argissolo Vermelho-

Amarelo Eutrfico

3 Mdia

Argissolo Vermelho-

Amarelo Distrfico

3 Mdia

Fonte: Modificado de Wischmeier e Smith (1978)

Geomorfologia

O mapa geomorfolgico foi elaborado baseado

na anlise da imagem do projeto Topodata (2009), sendo

delimitadas as diferentes classes geomorfolgicas da

bacia. A hierarquizao dos nveis de fragilidade foi

baseada na metodologia de Crepani et al., (2001),

conforme mostrado na tabela 4.



do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia em relao

geomorfologia da bacia.

Caracterizao

Geomorfolgica

Pesos Classificao

Depresso Intramontanas

com Serras

3 Mdia

Serras Marginais 4 Alta

Serras Marginais e

Escarpas

5 Muito Alta

Pediplano Cimero da

Chapada Diamantina

1 Muito Baixa

Fonte: Adaptado de Crepani et al. (2001)

Geologia

A delimitao das unidades geolgicas presentes

na BHRCG foi baseada nas informaes do projeto

Topodata (2009). A hierarquizao foi baseada na

metodologia de Emmanouloudis (2003), conforme tabela

5.

Tabela 5 - Nveis hierrquicos utilizados na avaliao de fragilidades potencial e ambiental da bacia hidrogrfica do rio

Catol Grande, sudoeste da Bahia, em relao geologia da bacia.

Unidade Geolgica Litotipo Pesos

Jequi ortognaisses Anatexito, Migmatito, Ortognaisse 0.8

Barreiro Dantas e Jurema Travesso Anfibolito, Metabasalto, Metachert, Metapelito, Metatufo, Mrmore, Rocha Metassedimentar

Qumica

1.1

Jequi - charnockitos Charnockito 0.5

Itabuna tonalitos Dacito, Riolito, Tonalito, Trondhjemito 1 Macabas, unidade de diamictitos Diamictito 1.4

Rio Gavio / Mirante Folhelho, Grauvaca, Rocha Metavulcnica Flsica 1.8

Sete Voltas / Boa Vista / Mata Verde Gnaisse 0.7

Itapetinga Gnaisse, Migmatito, Ortognaisse 0.7

Gavio, migmatitos Migmatito 0.2

Depsitos detrito-laterticos Sedimento Detrito-Latertico 1.8

Fonte: Adaptado de Emmanouloudis et al., (2003)

Malha Hdrica A incorporao na metodologia de aspectos

referentes malha hdrica da bacia permite o



delineamento de reas tampo dos corpos hdricos,

visando minimizar o impacto de cargas poluentes.

No presente trabalho, a vulnerabilidade

hidrolgica significa a maior ou menor susceptibilidade

de um recurso hdrico ser afetado por uma carga poluente

imposta, dependendo somente de caractersticas do meio

fsico, independentemente da existncia de cargas

poluidoras.

A identificao de reas hidrologicamente

vulnerveis poluio de grande importncia para

mitigao de riscos, desenvolvimento de polticas

pblicas, planos de manejo e programas educacionais que

visem a proteo dos recursos hdricos de uma bacia

hidrogrfica.

A metodologia utilizada foi a de Harum et. al.,

(2008) que define zonas de exposio da rea estudada ao

longo dos rios sendo que a menor distncia do centro dos

rios est associada a uma maior vulnerabilidade.

O procedimento utilizado incluiu a diviso de

toda a malha hdrica da bacia hidrogrfica em dois

grupos: o primeiro incluindo os rios principais e o

segundo compreendendo os outros rios restantes.

Utilizando-se a funo Buffer do software ArcGis

Desktop 9.3, foram definidas as zonas de exposio ao

longo dos rios. Os nveis hierrquicos referentes malha

hdrica so apresentados na tabela 6.



do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia, em relao

distncia do centro dos rios principais e secundrios e

suas zonas de exposio.

Rios Distncia do

Centro (m)

Peso Classificao

Grupo 1

200

400

800

3

2

1

Media

Baixa

Muito Baixa

Grupo 2

100

200

300

3

2

1

Media

Baixa

Muito Baixa

Fonte: Adaptado de Harum et al., (2008). Grupo 1 rios principais; Grupo 2 rios secundrios.

Uso da Terra e Cobertura Vegetal

Para a definio dos tipos de uso da terra foram

utilizadas imagens de satlite LANDSAT 5, onde foi

feita uma classificao supervisionada com o intuito de

reconhecer e separar os tipos representativos de uso da

terra presentes. A hierarquizao foi feita baseada em

Kawakubo (2005) e apresentada na tabela 7.

Tabela 7 - Nveis hierrquicos utilizados na avaliao da

fragilidade ambiental da bacia hidrogrfica do rio

Catol Grande, sudoeste da Bahia, referentes a uso da

terra e cobertura vegetal da BHRCG.

Classes de uso

da terra

Pesos Classificao

rea Urbana 4 Alta

Pastagem 3 Media

Eucalipto 3 Media

Mata 1 Muito Baixa

Mata secundaria 2 Baixa

Solo Exposto 5 Muito Alta

Fonte: Adaptado de Kawakubo et al., (2005)

ndice de Qualidade de gua (IQA)

O ndice de Qualidade de gua (CETESB,

2004) foi incorporado na avaliao da fragilidade

ambiental objetivando avaliar aspectos referentes a

qualidade de gua da bacia e sua influncia no mapa

sntese da fragilidade ambiental.

A determinao do IQA foi obtida pelo

produtrio ponderado correspondente a nove parmetros

analisados nas amostras de gua: oxignio dissolvido

(OD), demanda bioqumica de oxignio (DBO),

coliformes fecais, temperatura, pH, nitrognio total,

fosfato total, turbidez e resduo total, conforme Equao

3.

n

w

itqIQA

1

(Equao 3)

Em que:

IQA = ndice de qualidade da gua (de 0 a 100);

qi = qualidade da i-sima varivel, obtida atravs do

respectivo grfico de qualidade, em funo do resultado

da anlise de gua; e

wt = peso correspondente i-sima varivel fixado em

funo de sua importncia para a conformao da

qualidade da gua.

Foram selecionados oito pontos amostrais de

coleta de gua ao longo de toda malha hdrica da bacia de

modo que se obtivesse a mxima cobertura geogrfica

(Figura 2) e realizadas cinco campanhas amostrais (junho

a dezembro de 2011). As anlises qumicas dos

parmetros do IQA foram executadas de acordo com as

recomendaes do APHA (1995) no Laboratrio de

gua da Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC).



Figura 2 - Localizao das reas de coleta de amostras de gua na bacia hidrogrfica da bacia do

rio Catol Grande, sudoeste da Bahia, representada por pontos vermelhos.

A hierarquizao dos valores obtidos para o

IQA na classificao sugerida pela CETESB (2004)

apresentada na tabela 8.

Tabela 8 - Nveis hierrquicos utilizados na avaliao da fragilidade ambiental da bacia hidrogrfica do rio

Catol Grande, sudoeste da Bahia, referentes ao ndice de Qualidade de gua, determinado para a bacia.

Categoria Ponderao Pesos Classificao

tima 79 < IQA 100 1 Muito Baixa Boa 51 < IQA 79 2 Baixa

Regular 36 < IQA 51 3 Mdia Ruim 19 < IQA 36 4 Alta

Pssima IQA 19 5 Muito Alta

Fonte: Modificado de CETESB (2004)

Resultados e Discusso

Fragilidade Potencial

As diferentes classes de fragilidade ambiental da

bacia foram mapeadas (Figura 3), tomando-se como base

o tamanho da rea de cada classe (Tabela 9). De forma

geral, a bacia apresentou um nvel mdio de fragilidade.



Figura 3 - Distribuio espacial dos nveis de fragilidade potencial na bacia hidrogrfica do

rio Catol Grande, localizada no sudoeste da Bahia.

Tabela 9 rea da bacia hidrogrfica do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia, correspondente a cada nvel de fragilidade potencial.

As fragilidades potenciais altas e muito altas

foram observadas ao longo da malha hdrica,

principalmente no mdio curso da bacia, indicando alta

susceptibilidade dos recursos hdricos a cargas poluentes.

Isto mostra a importncia da incluso de anlises de

qualidade relacionadas aos recursos hdricos na avaliao

da fragilidade potencial, possibilitando uma avaliao

mais detalhada da rea.

As elevadas declividades apresentadas no mdio

curso da bacia mostradas na Figura 4 tambm

contriburam para a definio das reas com fragilidade

alta.

Nveis de Fragilidade Potencial rea (Km2) rea (%)

Baixa 91,60 3,04

Mdia 2400,55 80,08

Alta 500,10 16,68

Muito alta 5,45 0,20

Total 2997,70 100,00



Figura 4 Classes de declividade da bacia hidrogrfica do rio Catol Grande, localizada no sudoeste da Bahia.

As reas consideradas como de baixa fragilidade

potencial ocuparam pequena percentagem da rea total da

bacia e correspondem a reas de menor declividade e

solos mais profundos e com boa capacidade de drenagem

(Latossolo Vermelho-Amarelo distrfico).

O fato de a bacia ser classificada em sua maior

parte como de mdia fragilidade, sugestiona a

importncia de serem tomadas medidas preventivas nos

planejamentos ambientais e de uso da terra, visando a

manuteno do equilbrio dinmico nessas reas, de

maneira que a qualidade ambiental no venha a ser

deteriorada.

Fragilidade Ambiental

As diferentes classes de fragilidade ambiental da

bacia foram distribudas espacialmente conforme

apresentado na figura 5 e Tabela 10. Similarmente

fragilidade potencial, a maior parte da bacia se encontra

no nvel mdio de fragilidade ambiental.

Figura 5 Distribuio espacial dos nveis de fragilidade ambiental da bacia hidrogrfica da bacia do rio Catol Grande.



Tabela 10- rea da bacia hidrogrfica do rio Catol Grande, sudoeste da Bahia, correspondente a

cada nvel de fragilidade ambiental

As reas com fragilidade ambiental alta

foram predominantemente definidas na poro norte

sentido oeste da bacia, onde prevalece reas com o

solo exposto (Figura 6), acentuada pela

vulnerabilidade referente aos recursos hdricos.

Figura 6 - Distribuio espacial das classes de uso da terra na bacia hidrogrfica da bacia do rio Catol Grande.

A incluso do IQA na anlise da fragilidade

ambiental mostrou ter relevncia no aumento das reas

de menor fragilidade potencial e reduo daquelas com

mdia, alta e muito alta fragilidade potencial

provavelmente devido s condies encontradas de

qualidade da gua (boa e tima) nos locais avaliados,

sendo que os melhores ndices foram encontrados no alto

curso da bacia.

Concluses

A integrao das diversas informaes

ambientais utilizadas neste trabalho permitiu caracterizar

o meio natural da bacia hidrogrfica do rio Catol Grande

e avaliar as fragilidades potencial e ambiental.

A incluso de fatores referentes aos recursos

hdricos na anlise da fragilidade potencial e ambiental

possibilitou a obteno de uma maior quantidade de

informaes importantes para a gesto e

desenvolvimento sustentvel da regio.

Os aspectos referentes vulnerabilidade dos

recursos hdricos superficiais contriburam para

identificao de reas com alta vulnerabilidade

especialmente para a fragilidade potencial.

A incluso do IQA mostrou-se relevante no

aumento de reas com baixa fragilidade ambiental.

Nveis de Fragilidade Ambiental rea (Km2) rea (%)

Baixa 421,33 14,10

Mdia 2335,50 77,90

Alta 240,87 8,00

Total 2997,70 100,00



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