diagnóstico do potencial poluidor na bacia hidrográfica do...
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UNIVERSIDADE DE PASSO FUNDO
FACULDADE DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
CURSO DE ENGENHARIA AMBIENTAL
Francisco Gerhardt Magro
Diagnóstico do potencial poluidor na bacia hidrográfica do
Rio Inhandava - RS
Passo Fundo, 2012.
Francisco Gerhardt Magro
Diagnóstico do potencial poluidor na bacia hidrográfica do
Rio Inhandava-RS
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao
curso de Engenharia Ambiental, como parte
dos requisitos exigidos para obtenção do título
de Engenheiro Ambiental.
Orientador: Prof. Evanisa Fátima Reginato
Quevedo Melo, DRª.
Co-Orientador: Prof. Eduardo Pavan Korf,
Mestre.
Passo Fundo, 2012.
Francisco Gerhardt Magro
Diagnóstico do potencial poluidor na bacia hidrográfica do
Rio Inhandava-RS
Trabalho de Conclusão de Curso como requisito parcial para a obtenção do título de
Engenheiro Ambiental – Curso de Engenharia Ambiental da Faculdade de Engenharia e
Arquitetura da Universidade de Passo Fundo. Aprovado pela banca examinadora:
Orientador:_________________________
Evanisa Fátima Reginato Quevedo Melo
Faculdade de Engenharia e Arquitetura, UPF
___________________________________
Simone Fiori
Faculdade de Engenharia e Arquitetura, UPF
___________________________________
Vera Maria Cartana Fernandes
Faculdade de Engenharia e Arquitetura, UPF
Passo Fundo, 30 de Novembro de 2012.
A T E S T A D O
Atesto para os devidos fins que o aluno Francisco Gerhardt Magro, autor do Trabalho
de Conclusão intitulado “Diagnóstico do potencial poluidor na bacia hidrográfica do Rio
Inhandava - RS” realizou as alterações sugeridas pela banca examinadora no relatório final.
Passo Fundo, 30 de novembro de 2012.
_____________________________________________
Prof. Dr. Evanisa Fátima Reginato Quevedo Melo
RESUMO
O crescimento acelerado da população nas últimas décadas, junto com a expansão de áreas
destinadas a atividades agropecuárias, aliados a falta de um gerenciamento adequado dos
recursos hídricos, gera quantidades elevadas de efluentes que são carreados para os corpos
hídricos, geralmente além de sua capacidade de assimilação, refletindo na sua escassez e
deterioração dos mananciais. A bacia hidrográfica do Rio Inhandava compreende o território
de 14 municípios. A água do rio abastece a cidade de Sananduva-RS e ao longo deste existem
vários lugares que são utilizados como áreas de lazer. O objetivo do trabalho foi realizar o
diagnóstico do potencial poluidor na bacia do Rio Inhandava. A metodologia utilizada foi
discretizar a bacia do Rio Inhandava, realizar mapa de uso do solo, estimar as cargas
potencialmente poluidoras e comparar com dados de qualidade da água. Para discretizar e
fazer mapa de uso do solo da bacia do Rio Inhandava utilizou-se o programa ArcGIS. As
cargas orgânicas potenciais da bacia foram estimadas através do número de habitantes e do
rebanho presente na bacia e a carga inorgânica foi estimada pelo tipo do uso do solo. O
diagnóstico dos dados de qualidade da água com o potencial poluidor na bacia foi realizado
através da comparação espacial dos mesmos. A bacia do Rio Inhandava foi setorizada em três
sub-bacias. A forma de uso predominante na sub-bacia Alto Inhandava é Agricultura, com
62,38%, seguido por Campos/Pastagem com 21,15% e Formação Arbórea com 16,14%, a
origem predominante das cargas geradas é aquela produzida pelo rebanho bovino para
nitrogênio, fósforo e coliformes termotolerantes, e a das aves responsáveis pela maior carga
potencial de DBO5. No Médio Inhandava o uso predominante é a Agricultura com 40,01%,
seguido por Campos/Pastagem com 30,71% e Formação Arbórea com 29,12%, sendo as aves
as maiores contribuidoras das cargas potenciais de fósforo, DBO5 e coliformes
termotolerantes. Os suínos são os maiores contribuidores da carga de nitrogênio. No baixo
Inhandava no entanto, é a Formação Arbórea com 42,86%, seguida pela Agricultura com
38,53% e Campos/pastagem com 16,02%, sendo a contribuição igual a do Médio Inhandava.
Com o levantamento das cargas poluidoras e valores do monitoramento das águas do Rio
Inhandava, foi possível observar que as cargas potenciais na bacia hidrográfica não afetam a
qualidade da água no espaço onde as mesmas são geradas, já que ocorrem outros fatores
externos envolvidos.
Palavras-chaves: Rio Inhandava. Bacia Hidrográfica. Poluição da Água.
ABSTRACT
The rapid population growth in recent decades, along with the expansion of areas for
agricultural activities, coupled with the lack of proper management of water resources,
generates high amounts of effluents that are carried to water bodies, often beyond their ability
of assimilation, reflecting on the scarcity and deterioration of water sources. The Inhandava
River basin comprises the territories of 14 municipalities. The main river supplies water to the
city of Sananduva-RS, also along the river there are several places that are used as
recreational areas.The aim of this study was the diagnosis of potential pollution in the basin of
the Inhandava River. The methodology used to do so was to discretize Inhandava River basin,
make a map of land use, estimate the potentially polluting cargoes and compare to existent
water quality data. To discretize and make the land use map of the Inhandava River basin the
software ArcGIS was used. The organic load potential of the basin was estimated from the
number of people and the flock presente in this basin, the inorganic filler was estimated by the
type of land use. The diagnostic of water quality data with pollution potential in the basin was
conducted by comparing the two sets of data spacially. The Inhandava River basin was
divided into three sub-basins. The predominant form of land use in the Upper Inhandava basin
is Agriculture, with 62.38%, followed by Fields/Grassland with 21.15% and 16.14% of
Arboreal Formation. Also, the predominant origin of the loads generated was the cattle, for
nitrogen, phosphorus and fecal coliform. Besides, the birds account for most of BOD potential
load. In the Middle Inhandava, the predominant land use is agriculture with 40.01%, followed
by Fields/Grassland with 30.71% and 29.12% of Arboreal Formations, and the birds being the
largest contributors of phosphorus loads, BOD and fecal coliform and pigs as the biggest
contributors of nitrogen loads. In low Inhandava the land use obtained was Arboreal
Formations with 42.86%, followed by Agriculture with 38.53% and Fields/Greenlands with
16.02%. The contributions of polluting load were equal to the contribution of the Middle
Inhandava. With the assessment of the pollutant loads and water quality monitoring of
Inhandava River, it was observed that the potential loads in the watershed do not affect water
quality in the space where they are generated, by the occurrence of external factors involved.
Key-word: Inhandava River. Watershed. Water Pollution.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1: Fluxograma resumido da metodologia da pesquisa. ................................................. 29 Figura 2: Localização da Bacia Hidrográfica do Rio Inhandava, RS. ...................................... 30 Figura 3: Método D8 ................................................................................................................ 32 Figura 4: Sequência de passos para a geração de uma rede de drenagem com informações de
topologias no ArcGis usando ferramentas ArcHydro: (a) Modelo de elevação; (b)
Direções de escoamento; (c) Área de drenagem acumulada; (d) Sub-bacias formato
raster; (E) Sub-bacias formato vetorial; (f) Rede de drenagem final. ............................... 35 Figura 5: Sequência de passos para a geração de uma rede de drenagem com informações de
topologias no ArcGIS: (a) Delimitação na imagem do satélite LANDSAT 5; (b) Imagem
delimitada; (c) Interpretação da imagem diretamente na tela do computador; (d)
Classificação final do uso do solo. ..................................................................................... 36 Figura 6: Localiazação do 16 pontos de coleta de água realizado por Melo e Astolfi (2011). 40 Figura 7: Localização da bacia do Apuaê- Inhandava no estado do Rio Grande do Sul e da
bacia do Rio Inhandava. ..................................................................................................... 42
Figura 8: Divisão da bacia hidrográfica do Rio Inhandava em microbacias. ........................... 43 Figura 9: Divisão da bacia hidrográfica do Rio Inhandava em sub-bacias. ............................. 44
Figura 10: Mapa do uso e cobertura do solo na bacia hidrográfica do rio Inhandava-RS. ...... 46 Figura 11: Mapa da declividade da bacia hidrográfica do Rio Inhandava-RS. ........................ 47 Figura 12: Limites municipais na bacia hidrográfica. .............................................................. 49
Figura 13: Percentual de contribuição potencial de nitrogênio no Alto Inhandava. ................ 50
Figura 14: Percentual de contribuição potencial de fósforo no Alto Inhandava. ..................... 50 Figura 15: Percentual de contribuição potencial de DBO5 no Alto Inhandava. ....................... 51 Figura 16: Percentual de contribuição potencial de Coliformes Termotolerantes no Alto
Inhandava. .......................................................................................................................... 51 Figura 17: Percentual de contribuição potencial de nitrogênio no Médio Inhandava. ............. 52
Figura 18: Percentual de contribuição potencial de fósforo no Médio Inhandava. .................. 53 Figura 19: Percentual de contribuição potencial de DBO5 no Médio Inhandava. .................... 53 Figura 20: Percentual de contribuição potencial de Coliformes Termotolerantes no Médio
Inhandava. .......................................................................................................................... 54
Figura 21: Percentual de contribuição potencial de nitrogênio no Baixo Inhandava. .............. 55 Figura 22: Percentual de contribuição potencial de fósforo no Baixo Inhandava. ................... 55 Figura 23: Percentual de contribuição potencial de DBO5 no Baixo Inhandava. ..................... 56
Figura 24: Percentual de contribuição potencial de Coliformes Termotolerantes no Baixo
Inhandava. .......................................................................................................................... 56 Figura 25: Carga de nitrogênio orgânica potencialmente poluidora gerada na bacia. ............. 58 Figura 26: Carga de fósforo orgânica potencialmente poluidora gerada na bacia. .................. 58
Figura 27: Carga de DBO5 potencialmente poluidora gerada na bacia. ................................... 59 Figura 28: Carga de Coliformes Termotolerantes potencialmente poluidora gerada na bacia. 59 Figura 29: Localização dos pontos nas sub-bacia monitorados por Melo e Astolfi (2011). .... 60
LISTA DE TABELAS
Tabela 1: Contribuições per capita para estimativa das cargas de efluentes domésticos. ........ 38 Tabela 2: Cargas unitárias de fósforo, nitrogênio, coliformes termotolerantes e DBO5, per
capita. ................................................................................................................................. 39 Tabela 3: Parâmetros de carga do solo. .................................................................................... 39 Tabela 4: Quantificação das classes de uso e ocupação. .......................................................... 45
Tabela 5: Área dos Municípios dentro das bacias. ................................................................... 48 Tabela 6: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de dezembro de 2009 (Amostragem 1). ............................................................................. 61
Tabela 7: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – primeira quinzena
de março de 2010 (Amostragem 2). ................................................................................... 61 Tabela 8: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – primeira quinzena
de maio de 2010 (Amostragem 3). ..................................................................................... 62 Tabela 9: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de julho de 2010 (Amostragem 4). .................................................................................... 62
Tabela 10: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de outubro de 2010 (Amostragem 5). ................................................................................ 63
Tabela 11: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de dezembro de 2010 (Amostragem 6). ............................................................................. 64 Tabela 12: Total de habitantes rurais e urbanos e tipo tratamento do esgoto por residência. .. 73
Tabela 13: Total de animais por município. ............................................................................. 73
Tabela 14: Valores potenciais remanescente das populações no Alto Inhandava. ................... 74 Tabela 15: Valores potenciais remanescente dos bovinos no Alto Inhandava. ........................ 74 Tabela 16: Valores potenciais de carga remanescente dos suínos no Alto Inhandava. ............ 75
Tabela 17: Valores potenciais de carga remanescente das aves no Alto Inhandava. ............... 75 Tabela 18: Valores potenciais de carga remanescente dos equinos no Alto Inhandava. .......... 75
Tabela 19: Valores potenciais de carga remanescente dos ovinos no Alto Inhandava. ........... 76 Tabela 20: Valores potenciais remanescente do solo no Alto Inhandava. ............................... 76 Tabela 21: Valores potenciais de carga remanescente das populações no Médio Inhandava. . 77 Tabela 22: Valores potenciais de carga remanescente dos bovinos no Médio Inhandava. ...... 77
Tabela 23: Valores potenciais de carga remanescente dos suínos no Médio Inhandava. ........ 78 Tabela 24: Valores potenciais remanescente das aves no Médio Inhandava. .......................... 78 Tabela 25: Valores potenciais remanescente dos equinos no Médio Inhandava. ..................... 79
Tabela 26: Valores potenciais remanescente dos ovinos no Médio Inhandava. ...................... 79 Tabela 27: Valores potenciais remanescente do solo no Médio Inhandava. ............................ 79 Tabela 28: Valores potenciais de carga remanescente das populações no Baixo Inhandava. .. 80 Tabela 29: Valores potenciais de carga remanescente dos bovinos no Baixo Inhandava. ....... 80
Tabela 30: Valores potenciais de carga remanescente dos suínos no Baixo Inhandava. ......... 81 Tabela 31: Valores potenciais remanescente das aves no Baixo Inhandava. ........................... 81 Tabela 32: Valores potenciais remanescente dos equinos no Baixo Inhandava....................... 81 Tabela 33: Valores potenciais remanescente dos ovinos Baixo Inhandava. ............................ 81 Tabela 34: Valores potenciais remanescente do solo no Baixo Inhandava. ............................. 82
LISTA DE QUADROS
Quadro 1: Fatores de redução de carga orgânica (DBO). ......................................................... 38 Quadro 2: Alguns Parâmetros da resolução CONAMA 357/05 para rios com classe 2. ......... 41
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 11 2 DESENVOLVIMENTO .................................................................................................... 14
2.1 Revisão Bibliográfica ............................................................................................... 14
2.1.1 Alterações da qualidade da água ........................................................................ 14 2.1.2 Poluição das águas .............................................................................................. 16
2.1.2.1 Fontes poluidoras ........................................................................................ 17 2.1.2.1.1 Poluição pontual ........................................................................................ 18
2.1.2.1.2 Poluição difusa .......................................................................................... 19 2.1.2.1.3 Alterações físicas sobre a bacia ................................................................. 21
2.1.3 Principais parâmetros indicadores da qualidade da água ................................... 22 2.1.4 Planejamento integrado da bacia hidrográfica.................................................... 25
2.1.5 Estimativa das cargas poluidoras ........................................................................ 26 2.1.6 Geoprocessamento .............................................................................................. 26
2.1.6.1 A importância do geoprocessamento nos recursos hídricos........................ 27 2.2 Métodos e materiais .................................................................................................. 28
2.2.1 Característica área de estudo .............................................................................. 29 2.2.2 Discretização da bacia hidrográfica .................................................................... 31
2.2.2.1 Determinação de direções de fluxo ............................................................. 31 2.2.2.2 Determinação de área de drenagem acumulada .......................................... 32
2.2.2.3 Definição da rede de drenagem ................................................................... 32 2.2.2.4 Identificação de trechos individuais da rede de drenagem .......................... 33
2.2.2.5 Definição das sub-bacias incrementais ....................................................... 33 2.2.2.6 Definição das sub-bacias incrementais em formato raster ......................... 34 2.2.2.7 Definição dos trechos do rio em formato vetorial ....................................... 34
2.2.3 Mapa de uso do solo e declividade ..................................................................... 35 2.2.4 Cálculo das cargas poluidoras ............................................................................ 37
2.2.4.1 Variável carga orgânica remanescente das populações ............................... 37 2.2.4.2 Variável carga orgânica dos animais ........................................................... 38
2.2.4.3 Variável da carga inorgânica agrícola ......................................................... 39 2.2.5 Diagnóstico da qualidade da água com o potencial poluidor da bacia. .............. 40
2.3 Resultados e discussões ............................................................................................ 41
2.3.1 Discretização da bacia do Rio Inhandava ........................................................... 41 2.3.2 Uso do solo na bacia ........................................................................................... 44 2.3.3 Levantamento das áreas municipais ................................................................... 47 2.3.4 Estimativa das cargas poluidoras ........................................................................ 49
2.3.4.1 Alto Inhandava ............................................................................................ 49 2.3.4.2 Médio Inhandava ......................................................................................... 52 2.3.4.3 Baixo Inhandava .......................................................................................... 54 2.3.4.4 Cargas potencialmente poluidora totais da bacia ........................................ 57
2.3.5 Diagnóstico da qualidade da água com o potencial poluidor da bacia. .............. 60
3 CONCLUSÃO ................................................................................................................... 66 APÊNCICE A .......................................................................................................................... 73 APÊNCICE B ........................................................................................................................... 74 APÊNCICE C ........................................................................................................................... 77
APÊNCICE D ........................................................................................................................... 80
11
1 INTRODUÇÃO
O crescimento acelerado da população nas últimas décadas e dos centros urbanos,
junto com a expansão de áreas destinadas a atividades agropecuárias, aliados a falta de um
gerenciamento adequado dos recursos hídricos, geram quantidades elevadas de efluentes que
são carreados para os corpos hídricos, geralmente além de sua capacidade de assimilação,
refletindo na sua escassez e deterioração dos mananciais. Assim, a água passou a ser uma
preocupação crescente não apenas no que se refere à quantidade disponível, mas também em
relação à sua qualidade.
A qualidade da água é função das condições naturais e do uso e ocupação do solo na
bacia hidrográfica. Através do uso e ocupação do solo, a ação antrópica altera os processos
que resultam na lixiviação e transporte de sólidos, que acabam modificando a qualidade da
água (VON SPERLING, 2005). Junto a estas alterações está associado um aumento na
geração de cargas poluentes que atingem os sistemas hídricos. O processo de urbanização
desordenado e atividades de agricultura e pecuária extensivas são hoje grandes responsáveis
pela degradação da qualidade da água de rios e lagos (NOVOTNY, 2003).
Esta degradação na quantidade e qualidade dos corpos hídricos altera seus usos como:
abastecimento doméstico, recreação e preservação dos ecossistemas aquáticos; intensifica
doenças de veiculação hídrica, além de causar prejuízos estéticos aos mesmos.
Para Mendes e Cirilo (2001), a relação de causa e efeito entre o que ocorre na
superfície da bacia hidrográfica e o que é transferido para o corpo hídrico, tem sido, muitas
vezes, negligenciada em projetos de planejamento de recursos hídricos, pois em geral, as
fontes causadoras de problemas ambientais estão distribuídas ao longo do espaço da bacia.
Neste sentido, o curso de água se insere como um elemento integrador, acumulando de
montante para jusante os efeitos das atividades desenvolvidas na bacia.
Mais de um bilhão de habitantes não tem acesso ao abastecimento de água de boa
qualidade, sendo que 40% da população mundial vive em regiões onde a disponibilidade de
água já impõe restrições para o seu uso, percentual que deve atingir 65% em 2025. Mais de
6.000 crianças morrem por dia e 250 milhões de pessoas são afetadas por doenças com
veiculação hídrica (CUNHA, 2003). Esse panorama preocupante evidencia a necessidade de
planejamento e coordenação na utilização dos recursos hídricos, a fim de compatibilizar os
usos múltiplos com níveis sustentáveis de degradação (CORREIA, 2000).
12
Atualmente há uma necessidade crescente de água em quantidade e em qualidade
adequadas para os diferentes requisitos que o desenvolvimento sócio-econômico exige
(RÖRIG, 2005).
Como consequência, nos últimos anos, as atividades de controle ambiental em rios têm
tido um rápido incremento, particularmente em função da pressão de órgãos e programas
nacionais e internacionais, capitaneadas principalmente pela regulamentação dos padrões de
potabilidade da água da Organização Mundial da Saúde (OMS) de 1994 (MEYBECK, 1996).
No Brasil, os reflexos dessa conscientização formalizaram-se em 1997, com a criação
da Política Nacional de Recursos Hídricos. Esta política, que foi tema da Lei 9.433/97,
introduziu novos conceitos e relações entre a sociedade e o meio ambiente.
A avaliação criteriosa da qualidade das águas de uma bacia hidrográfica é fundamental
para se conhecer o nível de contaminação dos recursos hídricos, quais as variáveis que
aumentam o grau dessa contaminação e qual a relação qualitativa e quantitativa entre essas
variáveis e os usos do solo e das águas na bacia. Ou seja, é necessário que se saiba se há
comprometimento da qualidade das águas e quais as suas causas, para assim elaborar novas
condutas, novos procedimentos de gestão na bacia e medidas mitigadoras e recuperadoras da
qualidade para os diferentes usos (MUNASINGHE, 1992 apud RÖRIG, 2005).
A bacia do Apuâe-Inhandava localiza-se na região norte-nordeste do Estado do Rio
Grande do Sul, compreendendo 52 municípios com área total de drenagem de 14599,12 km².
Essa bacia possui como principais corpos hídricos o Rio Apuâe, Rio Inhandava, e Arroio
Poatã (RIO GRANDE DO SUL, 2008). A bacia hidrográfica do Rio Inhandava compreende o
território de 14 municípios. A água do rio abastece a cidade de Sananduva-RS e ao longo
deste existem vários lugares que são utilizados como lazer pelos moradores da região.
A qualidade da água na região é alterada principalmente pelo lançamento de esgotos,
processos erosivos que causam o assoreamento dos recursos fluviais, contaminação por
agrotóxicos, problemas com mineração irregular e dejetos suínos (BRASIL, 2005).
O diagnóstico das águas superficiais do Rio Inhandava, servirá de base para futuras
ações de gerenciamento desse recurso hídrico fornecendo informações relevantes, estas que
futuramente poderão ser utilizadas para um plano de bacias.
Tem-se como objetivo geral da pesquisa realizar o diagnóstico do potencial poluidor
na bacia hidrográfica do Rio Inhandava.
Os objetivos específicos definidos foram:
Discretizar a bacia do Rio Inhandava em sub-bacias e micro-bacias hidrográficas
quanto à vulnerabilidade do impacto poluidor.
13
Elaborar mapa de uso do solo para a bacia hidrográfica do Rio Inhandava.
Estimar o aporte de carga poluidora difusa na bacia hidrográfica do Rio Inhandava.
Realizar um diagnóstico dos dados de qualidade da água com o potencial poluidor da
bacia.
14
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 Revisão Bibliográfica
2.1.1 Alterações da qualidade da água
Segundo Guerra e Cunha (2003), a bacia hidrográfica é uma área do continente onde a
água precipitada é drenada para uma saída comum ou ponto terminal. Formam-se redes que
drenam água contendo material sólido e dissolvido das partes mais altas, que são os limites da
bacia, para a mais baixa, que pode ser outro rio de hierarquia igual ou superior, lago ou
oceano.
Para Silveira (2000), a bacia hidrográfica é uma área de captação natural da água da
precipitação que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída, seu enxutório,
constituindo-se de um conjunto de superfícies vertentes e de uma rede de drenagem formada
por cursos de água que confluem até resultar um leito único enxutório. Segundo o mesmo
autor, pode ser considerada como um sistema físico onde a entrada é o volume de água
precipitado e a saída é o volume de água escoado pelo enxutório, considerando-se como
perdas intermediárias os volumes evaporados e transpirados e também os infiltrados
profundamente.
O desenvolvimento socioeconômico de qualquer país está fundamentado na
disponibilidade de água com qualidade e na capacidade de proteção e conservação dos
mananciais. O aumento da população mundial e o crescimento na taxa de urbanização é uma
das principais causas do aumento do consumo de água e da rápida deterioração da qualidade
(CHAMUN, 2008).
Dos recursos naturais a água é um dos mais importantes fatores, sendo também um
dos principais responsáveis pela vida no planeta, sendo sua importância inegável.
Com o crescimento das cidades, o suprimento de água passou a depender da retirada
dos recursos hídricos. Porém, quando chega às residências, comércio e indústria em condições
de consumo, é devolvida ao meio ambiente, algumas vezes, praticamente sem tratamento. Em
virtude disso, as enfermidades e mortes provocadas pela ingestão de água de qualidade
inadequada são elevadas. Segundo a ONU - Organizações das Nações Unidas, a cada dia
15
morrem 25 mil pessoas no mundo, na maioria crianças, em consequência de doenças causadas
pela água contaminada. No Brasil, essa situação é responsável por 65% das internações
hospitalares e 40% das mortes infantis (CHAMUN, 2008).
A qualidade da água é definida conforme a sua aptidão para usos específicos diversos,
como o abastecimento da população, irrigação, recreação, uso industrial, entre outros. A
poluição da água ocorre devido à adição de substâncias estranhas, eliminando ou diminuindo
a sua aptidão para usos específicos. Sua qualidade pode ser deteriorada por agentes de origem
inorgânica ou orgânica A decomposição natural da matéria orgânica, quando acumulada, pode
causar mudanças importantes na concentração de oxigênio e nos valores de pH, com
consequências danosas para diversos seres vivos. Para que se possa avaliar a qualidade da
água é importante o conhecimento e a quantificação dos parâmetros de qualidade de água
(MULLER, 2005).
Há duas formas de caracterizar os recursos hídricos: com relação à sua quantidade e
com relação à sua qualidade, estando essas características intimamente relacionadas. A
qualidade da água depende diretamente da quantidade existente para dissolver, diluir e
transportar as substâncias (BRAGA et al. 2003).
Segundo Branco (1991), a expressão “qualidade da água” não se refere a um grau de
pureza absoluto ou mesmo próximo do absoluto. Refere-se a um padrão o mais próximo
possível do natural, isto é, da água tal como se encontra nos rios e nascentes, antes do contato
com o homem. Além disso, há um grau de pureza desejável, o qual depende do uso que será
atribuído a ela. O autor ainda destaca que, do ponto de vista qualitativo, a proteção dos
recursos hídricos depende, fundamentalmente, de medidas disciplinadoras do uso do solo na
bacia. A qualidade final da água no rio reflete necessariamente as atividades que são
desenvolvidas em toda a bacia, cada um dos usos do seu espaço físico produzindo um efeito
específico e característico.
Dentre as principais fontes de poluição, destacam-se as fontes naturais, esgotos
domésticos e industriais, fontes agropastoris e águas do escoamento superficial.
Segundo Basnyat et al. (2000), mudanças na qualidade da água estão relacionadas às
características pedológicas, à declividade, e ao tipo de uso e cobertura do solo estabelecida em
uma região. Estes fatores são responsáveis por regular a quantidade de sedimentos e as
concentrações químicas que serão disponibilizadas e carreadas aos cursos d’água.
Conforme Porto (2003), o gerenciamento dos recursos hídricos desenvolve-se a partir
da necessidade de conciliação das atividades e ocupação de uma região, com as respectivas
demandas e disponibilidades. No amplo contexto em que se envolvem os planos de manejo
16
em uma bacia hidrográfica, os objetivos ambientais, particularmente a manutenção de padrões
de qualidade da água, poderão ser considerados fundamentais para o cumprimento dos
diversos objetivos que constam nos planos.
O aproveitamento dos recursos hídricos pelo homem envolve uma modificação das
condições naturais da bacia hidrográfica. Entretanto, são os usos e a cobertura do solo os
principais fatores que contribuem, decisivamente, para a degradação dos recursos hídricos,
através da disponibilização de resíduos orgânicos e compostos químicos tóxicos derivados de
todas as atividades antrópicas (PORTO, 2003).
2.1.2 Poluição das águas
A Lei nº 6.938–31/08/1981, que trata sobre a Política Nacional do Meio Ambiente
define poluição como a degradação ambiental resultante de atividades que direta ou
indiretamente: prejudiquem a saúde e o bem-estar da população, criem condições adversas às
atividades sociais e econômicas, afetem desfavoravelmente a biota, afetem as condições
estéticas ou sanitárias do meio ambiente, e/ou lancem matérias ou energia em desacordo com
os padrões ambientais estabelecidos.
Alguns tipos de poluição têm causas naturais, entretanto, a maioria é causada pelas
atividades humanas.
A quantificação da carga poluidora que aflui a um corpo d’água é um elemento
fundamental para qualquer manejo que objetive o uso sustentável da água e a sua
conservação. Quando se trata de recurso hídrico para abastecimento público torna-se possível
definir relações de causa e efeito entre as condições de ocupação da bacia e a qualidade das
águas através da análise integrada entre os dados de qualidade da água e as características de
uso e ocupação do solo em uma bacia hidrográfica, juntamente com a distribuição da
população e a disponibilidade de infraestrutura urbana (CHAMUN, 2008).
Segundo a Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica – Gerenciamento Integrado de
Bacias Hidrográficas em Áreas Urbanas, USP (1997), parte da poluição gerada em áreas
urbanas tem origem no escoamento superficial sobre áreas impermeáveis, áreas em fase de
construção, depósitos de lixo ou de resíduos industriais e outros. O escoamento superficial da
água nesses locais carrega o material solto ou solúvel que encontra até os corpos d'água,
levando, portanto, cargas poluidoras bastante significativas. Além disso, a impermeabilização
17
leva ao aumento do escoamento superficial e das velocidades de escoamento, gerando maior
capacidade de arraste e, portanto, maiores cargas poluidoras.
A poluição gerada na bacia no meio rural também contribui para a degradação dos
mananciais, pois o escoamento superficial conduz nutrientes, agroquímicos e metais tóxicos
presentes no solo para dentro do recurso hídrico (MERTEN, 2002).
A quantificação das cargas poluidoras afluentes ao corpo d’água, sob o ponto de vista
de Von Sperling (1996), torna-se necessária para a avaliação do impacto da poluição e da
eficácia das medidas de controle, sendo necessários levantamentos de campo na área de
estudo, incluindo amostragem de poluentes, análises de laboratório, medição de vazões entre
outros.
Na realização do controle da poluição das águas dos recursos hídricos utilizam-se
padrões de qualidade que, por sua vez, definem os limites de concentração a que cada
substância presente na água deve obedecer. Esses padrões dependem da classificação das
águas, que é estabelecida segundo seus usos preponderantes, por legislação específica,
atualmente no Brasil a Resolução CONAMA nº 357.
A resolução nº 430, de 13 de maio de 2011, que dispõe sobre os parâmetros,
condições, padrões e diretrizes para gestão do lançamento de efluentes em corpos de águas
receptores, alterou parcialmente e complementou a resolução nº 357, de 17 de março de 2005,
do Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, a qual “dispõe sobre a classificação e
diretrizes ambientais para o enquadramento dos corpos de águas superficiais, bem como
estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes”.
2.1.2.1 Fontes poluidoras
A alteração da cobertura vegetal da bacia hidrográfica, por si só, pode ser considerada
como fonte de poluição, uma vez que influencia na resposta da bacia aos eventos de chuva,
modificando seu comportamento hidrológico. Os efeitos destas alterações sobre a cobertura
natural do solo da bacia podem resultar, por exemplo, em alteração do balanço hídrico vertical
e horizontal, elevação da temperatura do escoamento superficial e aumento da produção de
sedimentos. Da mesma forma, a modificação das características físicas do leito de um rio,
como no caso da construção de uma usina hidrelétrica, altera a qualidade da água tanto a
montante quanto a jusante do barramento (LARENTIS, 2004).
18
Ao longo da ocupação da bacia pelo homem, as cargas poluentes que afluem aos
recursos hídricos, provenientes de fontes, tanto pontuais quanto difusas, são determinadas
pelo novo tipo, distribuição espacial e intensidade de sua ocupação. Assim, a quantidade e a
qualidade da poluição gerada na bacia dependem fortemente da sua configuração de uso do
solo (LARENTIS, 2004).
Das atividades que modificam as condições naturais de uma bacia hidrográfica, a
agricultura e o desenvolvimento urbano têm, sem dúvida, o maior potencial de introdução de
mudanças permanentes nas estruturas dos rios e qualidade de suas águas (EPA, 2001).
Baseando-se nestas considerações, as causas, ou fontes de poluição, que contribuem
para a degradação dos corpos d’água em uma bacia hidrográfica podem ser classificadas
conforme Novotny (2003):
• contribuição de cargas geradas fora do corpo d’água em função das atividades
desenvolvidas na bacia. Estas podem ser divididas, em função de sua distribuição no espaço,
em duas: fontes pontuais e não pontuais;
• alterações físicas na bacia hidrográfica. Estas podem ser do tipo distribuídas na
bacia, como na alteração do uso do solo ou localizadas nos corpos d’água, como no
barramento de rios;
As cargas pontuais são introduzidas por lançamentos individualizados, podendo ser
facilmente identificadas e, portanto, seu controle é mais eficiente e mais rápido. Como
exemplo têm-se os despejos provenientes de esgotos sanitários. Já as cargas difusas não têm
um ponto de lançamento específico e ocorrem ao longo das margens dos rios, como por
exemplo, as substâncias advindas de campos agrícolas (BRAGA et al., 2003).
2.1.2.1.1 Poluição pontual
A poluição pontual é originada principalmente de efluentes domésticos e industriais. É
facilmente detectada e relacionada à sua fonte original de degradação, a partir da identificação
das substâncias contaminantes. Na poluição pontual, os poluentes acabam atingindo o corpo
d’água de maneira concentrada no espaço.
As principais contribuições desta natureza se devem a sistemas de esgoto sanitário
urbano não tratado ou parcialmente tratado e a descargas industriais (NOVOTNY, 2003). A
qualidade dos efluentes industriais depende principalmente do tipo de indústria e processo de
19
produção utilizado. Frente a suas características de facilidade de identificação e quantificação
do volume efluente, os esforços para a preservação dos recursos hídricos das últimas décadas
foram voltados, principalmente, para o controle de fontes pontuais de poluição (EPA, 2002).
No entanto, ainda hoje estas fontes tradicionais de cargas poluentes são motivo de
preocupação, tanto em países desenvolvidos quanto em desenvolvimento. Estudos de
monitoramento da qualidade da água da bacia do lago Guaíba, no Estado do Rio Grande do
Sul, apontam a geração de altas cargas de cromo, principalmente por indústrias metalúrgicas e
curtumes (FEPAM e GTZ, 1997). Há também a poluição de origem doméstica no lago
Guaíba, em função da contribuição de esgotos cloacais de municípios localizados junto as
margens de seus principais contribuintes (DRH/SEMA, 2002), como no caso dos fosfatos no
Rio Taquari (FEPAM, 1999).
No entanto, as maiores dificuldades na modelagem da qualidade da água em uma
bacia devem-se às fontes de caráter difuso, quando da quantificação das cargas poluentes e até
mesmo na localização de sua origem (LARENTIS, 2004).
2.1.2.1.2 Poluição difusa
Na poluição difusa, os poluentes são lançados nos corpos d’água distribuídos ao longo
de parte de sua extensão. Tal é o caso típico da poluição veiculada pela drenagem pluvial
natural, que é descarregada no corpo d’água de uma forma distribuída, e não concentrada em
um único ponto (LARENTIS, 2004).
A poluição gerada pelo escoamento superficial da água em zonas urbanas é dita de
origem difusa, uma vez que provém de atividades que depositam poluentes de forma esparsa
sobre a área de contribuição da bacia hidrográfica (LARENTIS, 2004).
As condições que caracterizam fontes de poluição não pontuais, ou difusas, podem ser
resumidas conforme Novotny (2003), nas seguintes formas:
• o lançamento da carga poluidora é intermitente e está relacionado basicamente à
precipitação e ao uso do solo na bacia;
• os poluentes são transportados a partir de extensas áreas;
• as cargas poluidoras não podem ser monitoradas a partir de seu ponto de origem,
mesmo porque não é possível identificar exatamente sua origem;
20
• o foco do monitoramento e abatimento de cargas de origem difusa deve ter caráter
extensivo (sobre a bacia hidrográfica) e preventivo, com medidas de gerenciamento de
escoamento superficial;
• é difícil o estabelecimento de padrões de qualidade para o lançamento do efluente,
uma vez que a carga poluidora lançada varia de acordo com a intensidade e a duração dos
eventos meteorológicos, a extensão da área de produção naquele específico evento, entre
outros fatores.
Quanto à origem da poluição difusa, os ambientes considerados mais importantes são
o rural (atividades de agricultura e pecuária) e o urbano (atividades residencial, comercial e
industrial). A poluição de rios e lagos através do escoamento superficial de origem rural são
reconhecidas como um dos maiores problemas de qualidade de água. A poluição difusa
gerada em áreas rurais pode ser associada basicamente às atividades de agricultura extensiva,
criação de animais e silvicultura, sendo os poluentes mais importantes os nutrientes, os
sedimentos, matéria orgânica, sais e pesticidas (NOVOTNY, 2003).
A lavagem de superfícies em locais de criação de animais pela água da chuva pode
gerar cargas de matéria orgânica, microorganismos patogênicos e nutrientes, como nitrogênio
e fósforo. Cargas de nutrientes podem ser geradas ainda no processo de deposição atmosférica
e devido a atividades de irrigação, contribuindo com a degradação da qualidade das águas
(LARENTIS, 2004).
Conforme Yagow & Shanholtz (1996), a poluição por cargas difusas é causa da
principal degradação de corpos d’água superficiais nos Estados Unidos, sendo que a poluição
proveniente de atividades agrícolas contribui com cerca de 72% da poluição total, em 48
estados pesquisados em 1992 pela EPA. Devido unicamente à poluição difusa, cerca de 40%
dos rios, estuários e lagos que já possuem um controle adequado de cargas pontuais ainda são
impróprios para atividades de contato primário (USEPA, 2002).
Na poluição difusa, a identificação da fonte de contaminação é mais complexa, pois o
escoamento superficial e subsuperficial são os agentes dominantes do transporte de poluentes.
O caráter sazonal e a capacidade de atingir extensas áreas são fatores que também complicam
o seu controle.
A melhor forma de impedir ou diminuir a poluição difusa é o manejo adequado do
solo, que deve ser realizado em toda a bacia hidrográfica, sempre respeitando as suas
características, o regime das chuvas e as atividades humanas desenvolvidas. A manutenção
das matas ciliares constitui talvez a mais importante medida mitigadora, pois essas servem de
21
barreira física impedindo que sedimentos, resíduos de adubos e defensivos agrícolas atinjam
os cursos d’água (SANTOS e MAILLARD, 2005).
2.1.2.1.3 Alterações físicas sobre a bacia
A principal consequência física direta da modificação da cobertura natural do solo
(alteração distribuídas sobre a bacia) é o aumento da produção de sedimentos.
Também são inúmeras as consequências sobre a qualidade das águas de um trecho de
rio advindas de sua transformação em um reservatório. A variabilidade sazonal e regime anual
das vazões do rio deverão se alterar com a construção de reservatório com capacidade de
regularizar o fluxo, com vistas a atender a demanda, seja para irrigação, geração de energia
elétrica ou outros usos. Desta forma, há a perturbação do hidroperíodo a jusante do
reservatório. O equilíbrio natural do ecossistema, relacionado com os ciclos sazonais de
variáveis climáticas e hidrológicas, é alterado. O reflexo direto da mudança na qualidade da
água à jusante, decorrente da alteração do regime de vazões, é o fato de que fluxos
relativamente constantes podem criar temperaturas constantes na água, o que irá afetar
diversas espécies aquáticas que dependem da variação da temperatura para sua reprodução
(EPA, 2001).
Analisando outra escala de tempo, a descarga de determinadas usinas hidrelétricas
pode variar de forma brusca diariamente ou mesmo durante horas, em função da demanda de
energia, o que pode ser um fator significante no aumento da erosão das barrancas do rio a
jusante e uma subsequente perda de habitat ripário (EPA, 2001).
O barramento pode levar o corpo d’água a uma situação de eutrofia, não só na fase de
alagamento da represa, mas continuamente durante sua vida útil, pelo aumento da
sedimentação no ambiente lêntico, até que se esgote sua capacidade de armazenamento (EPA,
2001).
22
2.1.3 Principais parâmetros indicadores da qualidade da água
Com a evolução das técnicas de detecção e medidas de poluentes, foram estabelecidos
padrões de qualidade para a água, ou seja, a máxima concentração de elementos ou compostos
que poderiam nela estar presentes, de modo a ser compatíveis com o fim para o qual foi
destinada (BENETTI e BIDONE, 2002).
Além das condições de qualidade, que traduzem de forma generalizada e conceitual a
qualidade desejada para a água, existe a necessidade de estabelecer também padrões de
qualidade, embasados por um suporte legal.
A Resolução do Conselho Nacional do Meio Ambiente (CONAMA) nº 357 de
17/03/2005 dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu
enquadramento, e estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. Segundo esta
Resolução, as águas doces, salobras e salinas são classificadas, segundo a qualidade requerida
para os seus usos preponderantes, em treze classes de qualidade.
Em se tratando das águas doces, elas são classificadas conforme descrito no seu artigo
4º:
Art. 4º As águas doces são classificadas em:
I - classe especial: águas destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, com desinfecção;
b) à preservação do equilíbrio natural das comunidades aquáticas; e,
c) à preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral.
II - classe 1: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento simplificado;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme
Resolução CONAMA nº 274, de 2000;
d) à irrigação de hortaliças que são consumidas cruas e de frutas que se desenvolvam rentes
ao solo e que sejam ingeridas cruas sem remoção de película; e
e) à proteção das comunidades aquáticas em Terras Indígenas.
III - classe 2: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional;
b) à proteção das comunidades aquáticas;
c) à recreação de contato primário, tais como natação, esqui aquático e mergulho, conforme
Resolução CONAMA nº 274, de 2000;
d) à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer,
com os quais o público possa vir a ter contato direto; e
e) à aquicultura e à atividade de pesca.
IV - classe 3: águas que podem ser destinadas:
a) ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional ou avançado;
b) à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras;
c) à pesca amadora;
23
d) à recreação de contato secundário; e
e) à dessedentação de animais.
V - classe 4: águas que podem ser destinadas:
a) à navegação; e
b) à harmonia paisagística.
Os padrões de qualidade determinados pela Resolução CONAMA nº 357 de 2005
estabelecem limites individuais para cada substância em cada classe. A qualidade da água
pode ser representada através de diversos parâmetros, que traduzem as suas principais
características físicas, químicas e biológicas.
Os principais parâmetros que evidenciavam uma maior contribuição à depreciação da
qualidade dos recursos hídricos, utilizando indicadores que possibilitaram uma avaliação das
cargas poluidoras remanescente das populações, das criações e da agricultura, são
apresentados na sequência.
- Matéria orgânica:
A causadora do principal problema de poluição das águas: o consumo do oxigênio
dissolvido pelos microrganismos nos seus processos metabólicos de utilização e estabilização
da matéria orgânica. Esta pode ser de origem natural (matéria orgânica vegetal e animal) ou
de origem antropogênica (despejos domésticos e industriais e drenagem pluvial urbana e
rural). Os principais componentes orgânicos são os compostos de proteína, os carboidratos, a
gordura e os óleos, uréia, fenóis, pesticidas e outros em menor quantidade (TAMIOSSO,
2011).
Existe uma grande dificuldade na determinação em laboratório dos diversos
componentes da matéria orgânica nas águas, face à multiplicidade de formas e compostos em
que esta pode apresentar. Sendo assim, utilizam-se normalmente métodos indiretos para a
quantificação da matéria orgânica, ou do seu potencial poluidor. A Demanda Bioquímica de
Oxigênio (DBO5) e a Demanda Química de Oxigênio (DQO), são os parâmetros
tradicionalmente mais utilizados para retratar, de forma indireta, o teor de matéria orgânica
nos corpos d’água (VON SPERLING, 2005).
Ainda segundo o autor, o teste da Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5) é de
extensiva utilização, parte por razões históricas, parte em função ainda de alguns dos
seguintes pontos:
- para vários processos de tratamento de esgotos, os critérios de dimensionamento são
frequentemente expressos em termos de DBO5;
24
- a legislação para lançamento de efluentes e, em decorrência, a avaliação do cumprimento
aos padrões de lançamento, é normalmente baseada na DBO5.
- Fósforo:
É um nutriente essencial para organismos vivos, e também o nutriente limitante para o
crescimento de algas. Em águas naturais ocorrem principalmente nas formas de ortofosfatos,
polifosfatos e fósforo orgânico. Fontes naturais de fosfatos são principalmente dissolução de
compostos do solo e decomposição da matéria orgânica. Despejos domésticos e industriais,
fertilizantes, excremento de animais, contribuem para o aumento da concentração de fósforo
nos corpos d’água, sendo fontes de origem antropogênica (TAMIOSSO, 2011)
- Nitrogênio:
Assim como o fósforo, o nitrogênio age como nutriente limitante para o crescimento
das algas. A presença de nitrogênio pode ser de origem natural, nos constituintes de proteínas,
compostos biológicos e nitrogênio de decomposição celular de microrganismos, ou de origem
antropogênica, nos despejos domésticos e industriais, excrementos de animais e fertilizantes
(TAMIOSSO, 2011)
Cotta et al. (2007) enfatizam que a combinação da amônia e do nitrogênio orgânico
denomina-se “Nitrogênio de Kjeldahl Total”, sendo este um método de referência para a
determinação do nitrogênio.
- Sólidos totais:
Todas as impurezas da água, com exceção dos gases dissolvidos, contribuem para a
carga de sólidos presentes nos corpos d’água. Os sólidos totais representam os sólidos
suspensos mais os sólidos dissolvidos. Em águas naturais, a concentração de sólidos
dissolvidos totais em amostras de águas superficiais dão idéia das taxas de desgaste das
rochas por intemperismo. Quanto aos sólidos em suspensão, aumentam a turbidez
prejudicando aspectos estéticos da água e a produtividade do ecossistema pela diminuição da
penetração de luz (BRANCO et. al, 1991).
- Coliformes termotolerantes:
Este parâmetro visa avaliar o potencial de contaminação da água por patogênicos de
origem fecal. As bactérias do grupo coliforme não são, normalmente, patogênicas, mas são
25
organismos de presença obrigatória nos intestinos humanos e animal, portanto, na matéria
fecal (BRANCO et. al, 1991).
A principal bactéria desse grupo de coliformes é Escherichia coli, encontrada em
esgotos, águas naturais sujeitas a contaminação por seres humanos, atividades agropecuárias e
pássaros.
2.1.4 Planejamento integrado da bacia hidrográfica
O planejamento ambiental é visto como o estudo que visa à adequação do uso,
controle e proteção ao ambiente, além do atendimento das aspirações sociais e
governamentais expressas ou não em uma política ambiental. O planejamento ambiental
surgiu, nas três últimas décadas, em razão do aumento dramático da competição por terras,
água, recursos energéticos e biológicos, que gerou a necessidade de organizar o uso da terra,
de compatibilizar este uso com a proteção de ambientes ameaçados e de melhorar a qualidade
de vida das populações (SANTOS, 2004).
Na concepção de Santos (2004), a adoção da bacia hidrográfica como unidade de
planejamento é de aceitação universal. O critério de bacia hidrográfica é comumente usado
porque constitui um sistema natural bem delimitado no espaço, composto por um conjunto de
terras topograficamente drenadas por um curso de água e seus afluentes, onde as interações,
pelo menos físicas, são integradas e, assim, mais facilmente interpretadas.
Segundo Kelman (2000), até a década de 80, não havia no Brasil uma visão
multisetorial dos recursos hídricos, uma vez que cada setor não considerava em suas análises
econômicas e sociais, as eventuais externalidades causadas aos outros setores. O planejamento
integrado se refere exatamente a consideração conjunta de todos os fatores historicamente
tratados de forma independente. No Brasil, a nova legislação, que instituiu a Política e o
Sistema Nacional de Gerenciamento dos Recursos Hídricos privilegia o uso múltiplo das
águas e tem como um de seus objetivos a utilização racional e integrada deste bem público
(Brasil, 1997).
Atualmente, o planejamento do uso do solo se faz desde a esfera municipal, através
dos Planos Diretores e de Drenagem Urbana, que começam a ser implementados em grandes
cidades do Brasil, até o nível de bacia hidrográfica, dando-se atenção, por exemplo, a técnicas
de plantio e criação de animais que minimizem os impactos adversos sobre o balanço
26
hidrológico e a qualidade da água que escoa superficialmente. Este novo cenário mundial no
planejamento dos recursos hídricos só se fez possível no Brasil, após sua estruturação legal,
através da Constituição Nacional de 1988 (LARENTIS, 2004).
2.1.5 Estimativa das cargas poluidoras
Para a avaliação do impacto da poluição e da eficácia das medidas de controle, é
necessária a quantificação das cargas poluidoras afluentes ao corpo de água. Para tanto, são
necessários levantamentos de campo na área em estudo, incluindo amostragem dos poluentes,
análises de laboratório, medições de vazões, entre outros. Não sendo possível a execução de
todos esses itens, pode-se complementar com dados de literatura. A quantificação dos
poluentes deve ser apresentada em termos de carga. Esta é expressa em termos de massa por
unidade de tempo, podendo ser calculada dependendo do tipo de problema em análise, da
origem do poluente e dos dados disponíveis (VON SPERLING, 2005).
Para FEPAM/UFRGS (2004), devido à carência de dados de monitoramento
sistemático, a avaliação da qualidade da água deve buscar indicadores possíveis de serem
obtidos para toda a área em estudo. Estes indicadores devem, também, possibilitar uma
avaliação de cargas poluidoras urbanas e rurais e devem ser obtidos a partir de dados
espaciais.
2.1.6 Geoprocessamento
Geoprocessamento é toda forma de processar dados espaciais referentes à Terra, o que
tem sido feito há milênios. O que muda são o conhecimento sobre os processos naturais e a
tecnologia que se lança mão para auxiliar no aumento deste conhecimento. Para isto, ao longo
do tempo, foi acrescentando-se toda forma possível de métodos, técnicas, conhecimento,
equipamentos e ferramentas. O grande conjunto desses auxílios, usado para
geoprocessamento denomina-se Sistema de Informações Georreferenciadas (TREVISAN,
2008).
27
O geoprocessamento, atualmente, é considerado o “modelo dos modelos”, muito mais
pela capacidade de comunicação fácil com as pessoas, através dos mapas coloridos, do que
pela forma com que explica a aparente complexidade do mundo que nos cerca. As várias
características do “Mundo Real” (realidade, ambiente, sistema) precisam ser conhecidas como
aspectos de um todo, bem como as conexões destas características (MENDES e CIRILO,
2001). Desta forma, os autores definem conceitualmente o geoprocessamento como “uma
estruturação simplificada da realidade que supostamente apresenta, de forma generalizada,
características e relações importantes, através de dados espacializados”.
Mendes e Cirilo (2001), ainda ressaltam que em termos práticos, o geoprocessamento
é parte de um conjunto de tecnologias, que, trabalhando integradamente, ajudam a
representar, simular, planejar, gerenciar o “Mundo Real”.
Para Padilha (2008), o objetivo principal do geoprocessamento é fornecer ferramentas
computacionais para que os diferentes analistas, através do uso do geoprocessamento, tornem
disponíveis para as análises ambientais, procedimentos que permitem a investigação detalhada
de relacionamentos entre entidades pertencentes a um ambiente.
Os instrumentos computacionais do geoprocessamento, denominados de Sistemas de
Informações Geográficas (SIGs), surgiram a mais de três décadas e vêm se tornando
ferramentas valiosas nas mais diversas áreas de conhecimento. Tais sistemas constituem um
ambiente tecnológico e organizacional que ganha, cada vez mais adeptos em todo mundo
(GHEZZI, 2003).
2.1.6.1 A importância do geoprocessamento nos recursos hídricos
À medida que as regiões se desenvolvem, mais intensa é a utilização dos recursos
hídricos, maior o potencial de conflitos entre os usos e maiores os riscos de degradação
ambiental gerada pelas atividades antrópicas.
O planejamento do uso das águas deve estar sempre presente em projetos de
desenvolvimento regional e ordenamento territorial. Neste contexto, estudos de recursos
hídricos não podem limitar-se apenas à avaliação dos complexos processos hidrológicos que
ocorrem na calha do rio. Evidentemente, a compreensão destes processos físicos é vital para o
entendimento do comportamento da bacia. No entanto, o conhecimento, localização e
distribuição das atividades antrópicas no espaço geográfico e sua variação ao longo do tempo
28
configuram-se como um importante elemento da questão, visto que, desta forma, é possível a
proposição de estratégias e ações objetivando uma melhor distribuição das atividades
produtivas e de proteção dos recursos naturais (MENDES e CIRILO, 2001).
Ainda, segundo os autores, para a gestão de recursos hídricos, a interação dos
processos de análise habituais com os SIGs representam um avanço na geração de
informações mais precisas e com uma enorme redução do trabalho de aquisição, organização
e processamento de dados.
Mendes e Cirilo (2001) ressaltam, ainda, que a organização do espaço produtivo é
essencial no contexto de planejamento integrado, dada a distribuição espacial e temporal dos
recursos ambientais em termos quantitativos e qualitativos, a diversidade do meio físico e a
pressão antrópica sobre as regiões.
Para Padilha (2008), o geoprocessamento destaca-se como uma ferramenta aliada no
desafio de trabalhar com grandes números de variáveis em constante transformação, do qual
se caracteriza o planejamento territorial. Possibilitando ainda, análises mais complexas de
todo o contexto, permitindo não apenas a mera descrição dos principais aspectos, mas também
a simulação e o estabelecimento das intervenções possíveis para a escolha das melhores
alternativas.
Trevisan (2008), salienta que o uso de softwares em microcomputadores para estudos
e análises ambientais tem sido incrementado de tal forma que atualmente não se pode
imaginar a dispensa desses valiosos instrumentos de consulta para diminuir riscos, reduzir a
possibilidade de equívocos e embasar tomadas de decisão. Citam-se os SIGs (Sistemas de
Informações Geográficas ou Georreferenciadas) como ferramentas de auxílio ao planejamento
das atividades antrópicas.
2.2 Métodos e materiais
Na Figura 1, apresenta-se o resumo da metodologia utilizada na pesquisa, onde a
primeira atividade foi a caracterização da área de estudo. Após, foi discretizada a bacia do Rio
Inhandava da bacia do Apuaê-Inhandava, e em seguida em sub-bacias para ser obtida a área
de drenagem da bacia assim como os municípios dentro do seu perímetro. Em seguida foi
realizada a classificação do solo para calcular as cargas inorgânicas potenciais na bacia. Com
a quantificação da população e dos animais por município foi possível estimar as cargas
29
orgânicas potenciais remanescentes dos mesmos. Assim, foi finalmente realizado um
diagnóstico comparando dados de qualidade da água com as cargas estimadas.
Figura 1:Fluxograma resumido da metodologia da pesquisa.
2.2.1 Característica área de estudo
A bacia do Rio Inhandava pertence à Bacia Hidrográfica do Apuaê-Inhandava à qual
está localizada na Região Hidrográfica do Uruguai e possui um Comitê de Bacia Hidrográfica
específico denominado pela Secretaria Estadual de Meio Ambiente – SEMA, que ainda não
possui seu plano de bacia.
Na Figura 2 é possível obsevar a localização da bacia do Apueaê-Inhandava no estado
do Rio Grande do Sul e a localização da bacia hidrográfica do Rio Inhandava.
A bacia hidrográfica do Rio Inhandava compreende os municípios de Lagoa
Vermelha, Caseiros, Ibiaçá, Ibiraiaras, Santo Expedito do Sul, Sananduva, Cacique Doble,
São João da Urtiga, Paim Filho, Maximiliano de Almeida, Machadinho, São José do Ouro,
Discretização da bacia
hidrográfica
Caracterização da área
Elaboração do Mapa
uso do solo e
declividade
Quantificação do aporte da carga
potencialmente poluidora
Diagnóstico dos dados
de qualidade da água
com o potencial
poluidor
Área de drenagem
Áreas municipais dentro da bacia
Quantificação classes de uso
do solo
Carga inorgânica
Quantificação da população
e rebanho de animais
Carga orgânica
30
Capão Bonito do Sul e Tupanci do Sul. O rio nasce nos municípios de Lagoa Vermelha e
Caseiros e deságua no Rio Uruguai na área dos municípios de Machadinho e Maximiliano de
Almeida.
A bacia do Rio Inhandava encontra-se inserida na região norte-nordeste. O clima da
região é classificado por Köppen como Cfa e Cfb. O início da bacia é classificado como Cfb
que significa uma região clima temperado úmido com Verão temperado e a grande maioria da
área de influência do rio é classificado como Cfa que é clima temperado úmido com Verão
quente (KÖPPEN, 1931).
A área onde se encontra o Rio Inhandava é formada por derrames basálticos
granulares finos, melanocráticos, contendo horizontes vesiculares espessos preenchidos por
quartzo (ametista), zeolitas, carbonatos, seladorita, cobre nativo e barita, compreende a maior
concentração das jazidas de ametistas do estado (BRASIL, 2006).
Os solos presentes na bacia conforme apresentados no mapa do IBGE (2002), em uma
escala 1 000 000 são Cambissolo, Latossolo e Nitossolos.
Figura 2: Localização da Bacia Hidrográfica do Rio Inhandava, RS.
31
2.2.2 Discretização da bacia hidrográfica
Para a discretização da bacia hidrográfica do Rio Inhandava em sub-bacias foi
utilizado Modelo Digital de Elevação (MDE), cuja representação mais tradicional é através de
uma imagem raster, ou grade, onde cada elemento, ou pixel, tem como atributo o valor de
elevação do terreno em relação a um determinado referencial. Os dados de elevação do
terreno em escala global foram obtidos pelo projeto Shuttle Radar Topographic Mission
(SRTM) que os disponibiliza gratuitamente na Internet (CGIAR, 2012).
A bacia hidrográfica foi dividida em três sub-bacias, as quais foram denominadas:
Alto Inhandava, Médio Inhandava e Baixo Inhandava. Esta divisão foi feita de acordo com as
características da bacia, como uso do solo, declividade e atividades desenvolvidas.
Nesta pesquisa foi utilizada uma estrutura de dados e conjunto de ferramentas
denominado ArcHydro desenvolvidas em parceria pela Universidade do Texas e pela empresa
ESRI, que operam internamente ao programa ArcGIS.
O ArcHydro pode ser entendido tanto como um conjunto de ferramentas como uma
estrutura de dados projetada para armazenar e relacionar entre si conjuntos de dados
geográficos utilizados na área de recursos hídricos. A estrutura de dados ArcHydro é definida
utilizando classes de objetos, em que os objetos de uma dada classe possuem propriedades ou
atributos em comum, e objetos de classes diferentes podem ser relacionados através de
atributos em comum (WHITEAKERET et al., 2006).
A sequência de utilização das ferramentas ArcHydro inicia com um MDE, a partir do
qual são obtidas informações como direções de escoamento; área de drenagem; rede de
drenagem; definição de trechos de rios; e definição de bacias hidrográficas. Para a elaboração
foram utilizadas apenas algumas ferramentas disponíveis no ArcHydro, descritas nos itens
que seguem.
2.2.2.1 Determinação de direções de fluxo
As direções de fluxo constituem o plano de informações básico derivado de um MDE,
(modelo digital de elevação), em formato raster para suporte a estudos hidrológicos. O
procedimento mais comum consiste em considerar uma única direção de fluxo para cada pixel
32
do MDE, sendo essa direção atribuída para um de seus oito vizinhos (tomando uma janela
3x3). A determinação de qual direção de fluxo atribuir é feita escolhendo a direção que
proporcione a maior declividade, calculada como sendo a diferença de elevação entre o pixel
vizinho e o pixel central dividida pela distância entre eles (COLLISCHONN, 2008).
O algoritmo de definição de direções de fluxo mais comumente empregado é
conhecido como D8. Aplicando a regra da maior declividade para cada pixel, obtém-se a
correspondente direção de fluxo e, ao final do processo, gera-se uma imagem raster onde a
cada pixel é atribuído um valor ou código que denota para qual dos vizinhos ele drena (Figura
3).
Figura 3: Método D8
2.2.2.2 Determinação de área de drenagem acumulada
Com base exclusivamente nas direções de fluxo, pode-se determinar um plano de
informações que representa as áreas de drenagem acumuladas. Uma nova imagem raster é
gerada onde cada pixel tem como atributo o valor correspondente ao somatório das áreas
superficiais de todos os pixels cujo escoamento contribui para o pixel em questão (JENSON e
DOMINGUE, 1988 apud COLLISCHONN et. al., 2008).
2.2.2.3 Definição da rede de drenagem
Supondo que existe um limite mínimo de área de drenagem, que caracteriza o início da
formação de cursos d’água, é possível gerar automaticamente um plano de informações
referente à rede de drenagem a partir do raster de áreas acumuladas. Pode-se fazer uma
33
reclassificação da imagem de áreas acumuladas, considerando que todos os pixels cuja área de
drenagem, seja inferior a área mínima recebem valor 0 e aqueles com área superior a esse
limite mínimo ficam com valor 1. Ou seja, nesta operação se obtém um raster cujos pixels
pertencentes à rede de drenagem têm atributo 1 e os demais têm atributo 0 (COLLISCHONN
et. al., 2008).
No ArcHydro esta etapa é denominada “Stream Definition” e o arquivo de saída
gerado é do tipo raster, ou grade (COLLISCHONN et. al., 2008).
2.2.2.4 Identificação de trechos individuais da rede de drenagem
A rede de drenagem, gerada na etapa anterior, pode apresentar locais em que dois ou
mais rios se unem, e pontos em que a rede de drenagem se inicia. Um trecho individual é
definido como um trecho da drenagem que une duas confluências ou um trecho que parte do
início da drenagem e chega até a primeira confluência subsequente.
O produto desta etapa, denominada “Stream Segmentation” no ArcHydro, é um
arquivo raster em que todas as células pertencentes a um mesmo trecho tem o mesmo valor
do atributo, e trechos diferentes tem valores diferentes (COLLISCHONN et. al., 2008).
2.2.2.5 Definição das sub-bacias incrementais
A partir dos trechos individualizados foram identificadas todas as células que drenam
para um mesmo trecho, e a estas células foi atribuído o mesmo valor dos trechos. Esta etapa é
chamada “Catchment Grid Delineation”, onde o produto é um arquivo raster com células
identificadas pelo atributo do segmento individual para o qual drenam. Em outras palavras é
um arquivo raster de sub-bacias incrementais (COLLISCHONN et. al., 2008).
34
2.2.2.6 Definição das sub-bacias incrementais em formato raster
Na etapa seguinte as sub-bacias inicialmente definidas em um arquivo raster foram
utilizadas para gerar um arquivo vetorial, com o contorno de cada sub-bacia individualizado
como um polígono. Cada polígono automaticamente recebeu um número Identificador
(HydroID) e tem definidos atributos adicionais, como área e perímetro.
Esta etapa é chamada “Catchment Grid Delineation”, onde o produto é um arquivo
vetorial com as sub-bacias contribuintes aos trechos de rios individualizados
(COLLISCHONN et. al., 2008).
2.2.2.7 Definição dos trechos do rio em formato vetorial
Após a definição das sub-bacias em formato vetorial foram definidos os trechos de rio
em formato vetorial, utilizando como informação de entrada o arquivo com trechos de rios
individualizados em formato raster. Neste passo foi gerada uma linha de drenagem para cada
sub-bacia. Automaticamente o procedimento também define números identificadores
(HydroID) e os valores de atributos de cada uma destas linhas, como o comprimento
(COLLISCHONN et. al., 2008) ( Figura 4).
35
Fonte: COLLISCHONN et. al., 2008.
Figura 4: Sequência de passos para a geração de uma rede de drenagem com informações de
topologias no ArcGis usando ferramentas ArcHydro: (a) Modelo de elevação; (b) Direções de
escoamento; (c) Área de drenagem acumulada; (d) Sub-bacias formato raster; (E) Sub-bacias
formato vetorial; (f) Rede de drenagem final.
2.2.3 Mapa de uso do solo e declividade
Foram utilizadas imagens do satélite LANDSAT 5 com sensor TM (Thematic
Mapper) oferece resolução de 30X30 m em três bandas do espectro de luz visível (bandas1, 2
e 3, correspondendo respectivamente aos comprimentos de onda das cores azul, verde e
vermelho). As cenas foram georreferenciadas no Sistema de Projeção Universal Transversa de
Mercador – UTM, Zona 22 Sul, com Sistema de Referência (WGS-84) – South American.
O software computacional que foi utilizado para visualização, análise e digitalização
das classes de uso do solo foi o ArcGIS, versão 9.3. A análise da imagem foi realizada através
de interpretação visual. Este procedimento interpreta a imagem diretamente na tela do
computador, utilizando elementos básicos de interpretação, como cor, textura, forma,
tonalidade, tamanho, sombra, padrão, adjacências e localização geográfica (MOREIRA, 2003,
36
PRADA, 2004, SANTOS e SANTOS 2010). As classes definidas foram: área agrícola,
campos/pastagem, corpos d’água e fragmentos florestais (Figura 5).
Figura 5: Sequência de passos para a geração de uma rede de drenagem com informações de
topologias no ArcGIS: (a) Delimitação na imagem do satélite LANDSAT 5; (b) Imagem
delimitada; (c) Interpretação da imagem diretamente na tela do computador; (d) Classificação
final do uso do solo.
A partir das imagens SRTM foi gerado o mapa de declividade da área de estudo
através do software ArcGIS 9.3. Inicialmente foram extraídas as curvas de nível a partir da
imagem SRTM numa equidistância de 20 m. Nesta operação utilizou-se da ferramenta
countour presente na extensão 3D analyst do ArcGIS. Na determinação da declividade
utilizou-se da mesma imagem SRTM, e neste processo se utilizou e ferramenta slope.
37
2.2.4 Cálculo das cargas poluidoras
Para a estimativa das cargas poluidoras foi levado em consideração a carga orgânica
remanescente da população e da criação de animais. E a estimativa da carga inorgânica
através do uso do solo desenvolvido na bacia. A carga industrial não foi estimada por ter seu
lançamento pontual no rio e por região possuir característica agrossilvipastoril.
2.2.4.1 Variável carga orgânica remanescente das populações
A partir do censo populacional do IBGE (2010), foram obtidas informações relativas à
população habitante urbana e rural por setores censitários e os respectivos tipos de tratamento
do esgoto doméstico por domicílio e município. Foi considerada a população total do
município para aqueles que possuem sua área urbana dentro da bacia e para os municípios
com a área urbana fora dos limites da bacia foi somente considerado a população rural
proporcional a área do município dentro da bacia.
Para a estimativa da carga orgânica produzida pela população foi analisado o
parâmetro DBO5. A avaliação da concentração de DBO5 é importante, pois este parâmetro de
qualidade avalia indiretamente a presença de poluição por matéria orgânica, que é um dos
principais problemas de poluição das águas, favorecendo a transmissão de doenças de
veiculação hídrica e afetando a saúde da população (TAMIOSSO, 2011).
A carga poluidora potencial remanescente é aquela efetivamente lançada em corpos
d’água, após reduções ocorridas em sistemas de tratamento. Foi estimada com base no
equivalente populacional (Tabela 1) e em fatores de redução (Quadro 1), de acordo com a
classificação das situações dos domicílios e a classe de tratamento, segundo a equação 1,
utilizada por UNIPAMPA/UFSM/MMA (2009).
38
Tabela 1: Contribuições per capita para estimativa das cargas de efluentes domésticos.
Parâmetro Contribuição per capita
Nitrogênio Total 8 g/(habitante.d)
Fósforo total 2,5 g/(habitante.d)
DBO5 54 g/(habitante.d)
Coliformes termotolerantes 5,0x1010
NMP/(habitante.d)
Fonte: Von Sperling (2005).
Crem = Pop x (carga/hab/dia) x Fred (1)
Sendo:
Crem = carga orgânica remanescente;
Pop = população do setor;
Fred = fator de redução.
Quadro 1: Fatores de redução de carga orgânica (DBO5).
Parâmetro Classes Fator de redução
DBO520
Populações ligadas à
rede geral
0,5
DBO520
Populações atendidas
por tanque séptico
0,85
Fonte: FEPAM/FAUGs (2003) apud (TAMIOSSO, 2011).
2.2.4.2 Variável carga orgânica dos animais
A partir do censo agropecuário IBGE (2006), foram obtidas informações relativas ao
tamanho do rebanho efetivo por município, e consideradas apenas o número de cabeças
manejadas dentro da área de drenagem da bacia, as quais foram estimadas de maneira
proporcional em relação à área total do município.
Para a estimativa das cargas brutas foram utilizadas as cargas unitárias para bovinos,
equinos, suínos, caprinos e aves, conforme apresentado (Tabela 2).
Tendo em vista que as cargas orgânicas originadas na pecuária ao alcançarem os
recursos hídricos já passaram por um processo natural de depuração, foi aplicado um
coeficiente de redução sobre as cargas brutas para considerar essa pré-depuração. Na
39
determinação desses coeficientes utilizou-se o critério de que as criações predominantemente
confinadas (suínos e aves) representam impacto maior sobre os recursos hídricos do que as
não confinadas. Desse modo, os coeficientes de redução utilizados foram: 0,25 para rebanhos
confinados - aves e suínos; e 0,85 para rebanhos não confinados (RIO GRANDE DO SUL ,
2006).
Tabela 2: Cargas unitárias de fósforo, nitrogênio, coliformes termotolerantes e DBO5, per
capita.
Rebanho
Carga unitária
Fósforo
g/(cabeça.d)
Carga
unitária
Nitrogênio
g/(cabeça.d)
Carga unitária
DBO5 g/(cabeça.d)
Coliforme
termotolerante
NMP x 106/d
Bovinos 42,3 178 9,13 5400
Equinos 3,9 136 84,2 5700
Suínos 20,0 236 432,0 8900
Ovinos 5,0 190 108,0 18000
Aves 2,5 11 54,0 240
Fonte: Adaptado de LASSEVILS e BERRUX 2000 apud UNIPAMPA/UFSM/MMA, 2009.
2.2.4.3 Variável da carga inorgânica agrícola
Para realizar a estimativa de cargas de Nitrogênio e Fósforo inorgânico resultantes do
solo foram utilizados parâmetros de carga encontrados na literatura e a área de cada tipo de
cobertura foi estimada no mapa de uso do solo, sendo estimada a carga total por sub-bacia de
contribuição (Tabela 3).
Tabela 3: Parâmetros de carga do solo.
Tipo de cobertura Unidade N inorgânico Total P inorgânico Total
Agricultura kg/km²/d 2,950 0,346
Campo kg/km²/d 0,500 0,028
Mata kg/km²/d 0,600 0,039
Fonte: Adaptado de STEINKE e SAITO 2008.
40
2.2.5 Diagnóstico da qualidade da água com o potencial poluidor da bacia.
Para a análise da relação da causa e efeito foram cruzadas as variáveis estimadas das
cargas poluidoras da bacia, com dados de qualidade da água do Rio Inhandava. Os dados de
qualidade da água foram obtidos de Melo & Astolfi (2011), que caracterizaram a bacia
hidrográfica do Rio Inhandava (Figura 6).
Fonte: Melo e Astolfi, (2011).
Figura 6: Localiazação do 16 pontos de coleta de água realizado por Melo e Astolfi (2011).
Para realizar essa comparação foi levada em consideração a resolução CONAMA nº
357/05, que dispõe sobre a classificação dos corpos de água e define as diretrizes ambientais
para o seu enquadramento, de acordo com os usos preponderantes da água. Para rios ainda
sem classificação é considerada a classe 2 (Quadro 2). E assim foram verificadas as fontes
poluidoras que causam alteração na qualidade da água.
41
Quadro 2: Alguns Parâmetros da resolução CONAMA 357/05 para rios com classe 2.
Parâmetro Classe 2
Clorofila a (ug/L) ≤ 10
Sólidos Dissolvidos Totais (mg/L) ≤ 500
DBO5 (mg/L de O2) ≤ 5,0
OD (mg/L de O2) ≥ 5,0
Turbidez (UNT) ≤ 100
pH 6,0 a 9,0
Fósforo Total (mg/L)
≤ 0,030 - ambiente lêntico
≤ 0,05 - ambiente intermediário
≤ 0,1 – ambiente lótico
Nitrogênio Amoniacal Total (mg/L)
≤ 3,7 para pH ≤ 7,5
≤ 2 para 7,5 < pH ≤ 8
≤ 1 para 8 < pH ≤ 8,5
≤ 0,5 para pH > 8,5
Nitrato (mg/L) ≤ 10,00
Nitrito (mg/L) ≤ 1,0
Sulfato (mg/L) ≤ 250
Cloreto (mg/L) ≤ 250
Coliformes Termotolerantes (NMP/100 mL) < 1000 – Recreações com contato primário e
demais usos
2.3 Resultados e discussões
2.3.1 Discretização da bacia do Rio Inhandava
Através do Modelo Digital de Elevação (MDE), a bacia hidrográfica do Rio Inhandava
foi discretizada da bacia hidrografia do Apuaê-Inhandava (Figura 7). O valor da área de
drenagem da bacia do Rio Inhandava encontrada segundo o processamento da imagem foi de
2395,92 km².
42
A bacia do Rio Inhandava também foi discretizada em microbacias, nas quais o
Modelo Digital de Elevação (MDE) as dividiu em 30 microbacias (Figura 8). Estas
microbacias foram setorizadas em três sub-bacias, com área de drenagem do Alto Inhandava
de 1117,09 km², a área do Médio Inhandava foi de 833,30 km² e do Baixo Inhandava de
445,51 km² (Figura 9).
Figura 7:Localização da bacia do Apuaê- Inhandava no estado do Rio Grande do Sul e da
bacia do Rio Inhandava.
43
Figura 8: Divisão da bacia hidrográfica do Rio Inhandava em microbacias.
44
Figura 9: Divisão da bacia hidrográfica do Rio Inhandava em sub-bacias.
2.3.2 Uso do solo na bacia
A Tabela 4 e a Figura 10 apresentam a quantificação e a percentagem das classes de
uso e cobertura do solo na área estudada.
45
Tabela 4: Quantificação das classes de uso e ocupação.
Tipo de uso na
bacia Área (km²) % relativa ao total
Alto
Inhandava
Água 0,27485 0,02
Agricultura 697,39401 62,38
Campo/Pastagem 236,47383 21,15
Formação
Arbórea 183,75532 16,44
Médio
Inhandava
Água 1,34714 0,16
Agricultura 332,95358 40,01
Campo/Pastagem 255,55168 30,71
Formação
Arbórea 242,36683 29,12
Baixo
Inhandava
Água 11,50141 2,59
Agricultura 171,16599 38,53
Campo/Pastagem 71,17954 16,02
Formação
Arbórea 190,40864 42,86
A forma de uso predominante na sub-bacia Alto Inhandava é Agricultura, com
62,38%, seguido por Campos/Pastagem com 21,15% e Formação Arbórea com 16,14%. Isso
mostra que a predominância das propriedades rurais é utilizada na agricultura e na forma de
campos e pastagens com a criação de animais, sobretudo a criação extensiva de bovinos.
No Médio Inhandava o uso predominante é a Agricultura com 40,01%, seguido por
Campos/Pastagem com 30,71% e Formação Arbórea com 29,12%.
O uso do solo predominante no Baixo Inhandava foi a Formação Arbórea com
42,86%, seguida pela Agricultura com 38,53% e Campos/pastagem com 16,02%. Isso
demonstra que o percentual da formação arbórea é maior no Baixo Inhandava não significa
que nessa sub-bacia há uma maior consciência ambiental dos produtores rurais, mas sim que
existe relevo mais acentuado tornando as áreas inaptas para agricultura e pastagens.
Segundo Jucá (2007), a importância da conservação dos fragmentos florestais e das
áreas de preservação permanentes oferecem benefícios ambientais tais como: proteção das
fontes de água; conservação do solo; fixação de carbono; conservação da biodiversidade;
espaço de lazer e recreação; local onde se pode promover educação ambiental; equilíbrio
ecológico e conforto térmico.
Na Figura 11 é apresentado o mapa de declividade da bacia do Rio Inhandava. As sub-
bacias do Médio Inhandava e Baixo Inhandava apresentam as classes de declividade mais
elevadas, ou seja, elas apresentam um relevo mais acentuado, comparadas ao Alto Inhandava.
46
Figura 10: Mapa do uso e cobertura do solo na bacia hidrográfica do rio Inhandava-RS.
47
Figura 11:Mapa da declividade da bacia hidrográfica do Rio Inhandava-RS.
2.3.3 Levantamento das áreas municipais
A Tabela 5 e Figura 12 apresentam a área de drenagem dos Municípios que possuem
seus territórios dentro da bacia do Rio Inhandava.
48
Tabela 5: Área dos Municípios dentro das bacias.
Municípios Área total
(km²)
Área (km²)
Alto
Inhandava
Área (km²)
Médio
Inhandava
Área (km²)
Baixo
Inhandava
Cacique Doble 204,876459 - 141,128466 63,747575
Capão Bonito do
Sul 525,585621 290,833663 - -
Caseiros 236,298153 119,708688 - -
Ibiaçá 350,164487 131,010905 56,963819 -
Ibiraiaras 300,966975 12,064491 - -
Lagoa Vermelha 1260,332139 552,822369 48,9656 -
Machadinho 332,327185 - - 160,293615
Maximiliano de
Almeida 209,506535 - - 64,704524
Paim Filho 181,570996 - 45,194851 63,351167
Sananduva 505,591159 - 268,474017 -
Santo Expedito do
Sul 124,748784 - 124,748784 -
São João da Urtiga 171,002699 - 74,85684 -
São José do Ouro 335,694832 - 23,055892 93,417817
Tupanci do Sul 134,200659 10,65434 49,918271 -
Total 4872,866683 1117,094456 833,30654 445,514698
Na sub-bacia do Alto Inhandava o município que possui a maior área de drenagem
dentro da bacia é Lagoa Vermelha com 552,82 km², seguido pelo município de Capão Bonito
do Sul com 290,83 km².
Na sub-bacia do Médio Inhandava o município que possui a maior área de drenagem
dentro da bacia é Sananduva com 268,47 km² seguida pelo município de Cacique Doble com
141,12 km².
Na sub-bacia do Baixo Inhandava o município que possui a maior área de drenagem
dentro da bacia é Machadinho com 160,29 km² seguido por São José do Ouro com 93,41 km².
49
Figura 12: Limites municipais na bacia hidrográfica.
2.3.4 Estimativa das cargas poluidoras
2.3.4.1 Alto Inhandava
No Apêndice B, são apresentados os valores das cargas estimadas para a sub-bacia do
Alto Inhandava. Na Figura 13, observar-se que a carga potencial de nitrogênio no Alto
Inhandava tem origem predominante do rebanho de bovinos 29,81%, seguidos pelas aves e
50
suínos com 26,87% e 20,89% respectivamente. A contribuição do esgoto sanitário é baixa em
relação às cargas de origem animal. O município que possui o maior rebanho bovino no Alto
Inhandava é Lagoa Vermelha, o maior número de suínos está no município de Caseiro e as
aves no município de Capão Bonito do Sul.
Figura 13: Percentual de contribuição potencial de nitrogênio no Alto Inhandava.
O rebanho bovino assim como no nitrogênio é o maior contribuidor da carga potencial
de fósforo com 62,72% seguido pelos suínos com 15,67% e a agricultura com 15,95%. O
menor contribuidor é o rebanho equino com 0,18% pois apresenta um menor número de
animais (Figura 14).
Figura 14: Percentual de contribuição potencial de fósforo no Alto Inhandava.
51
Na demanda bioquímica de oxigênio a avicultura é a atividade que mais contribui para
a carga com 65%, seguida pelos suínos com 19%. O esgoto sanitário contribui com 8% da
carga potencial (Figura 15).
Figura 15: Percentual de contribuição potencial de DBO5 no Alto Inhandava.
A contribuição potencial da carga de coliformes termotolerantes tem origem
predominante pelo rebanho de bovinos com 31,50%, seguidos pelos suínos e aves com
27,44% e 20,42% respectivamente (Figura 16).
Figura 16: Percentual de contribuição potencial de Coliformes Termotolerantes no Alto
Inhandava.
52
2.3.4.2 Médio Inhandava
No Apêndice C, são apresentadas as cargas potenciais estimadas para a sub-bacia do
Médio Inhandava. Na Figura 17, observar-se que a maior contribuição potencial da carga de
nitrogênio no Médio Inhandava tem origem no rebanho de suínos com 40,61%, seguidos pelas
aves e bovinos com 30,59% e 21,77% respectivamente, este ocorre pelo elevado número de
suínos na bacia, sendo o município de Sananduva o que apresenta maior número de suínos,
aves e bovinos. A contribuição do esgoto sanitário é baixa em relação às cargas de origem
animal.
Figura 17: Percentual de contribuição potencial de nitrogênio no Médio Inhandava.
A origem predominante da carga potencial de fósforo é provinda das aves com 53,55%
seguida pelo rebanho bovino com 35,62%. Com 10,83% das cargas potenciais o restante das
atividades avaliadas desenvolvidas na bacia (Figura 18).
53
Figura 18: Percentual de contribuição potencial de fósforo no Médio Inhandava.
Assim como na carga de fósforo, as aves são as maiores contribuidoras na sub-bacia
do Médio Inhandava para a carga potencial da demanda bioquímica de oxigênio (DBO5) com
62,83%, seguidas pelos suínos com 31,10%. O restante das atividades somam 6,07% da carga
potencial de DBO5 (Figura 19).
Figura 19: Percentual de contribuição potencial de DBO5 no Médio Inhandava.
As aves são as maiores contribuintes da carga potencial de coliformes com 79,94%,
seguida pelo esgoto sanitário com 10,95% e os suínos com 4,95% (Figura 20).
54
Figura 20: Percentual de contribuição potencial de Coliformes Termotolerantes no Médio
Inhandava.
2.3.4.3 Baixo Inhandava
No Apêndice D, são apresentadas as cargas potenciais estimadas para a sub-bacia do
Baixo Inhandava. Na Figura 21, observa-se que a maior contribuição potencial da carga de
nitrogênio no Baixo Inhandava tem origem dos suínos com 37,23%, seguidos pelo rebanho
bovino e aves com 30,79% e 23,65% respectivamente. O restante das atividades analisadas
somam 8,34% do potencial da carga de nitrogênio. O município de Machadinho possui o
maior rebanho de bovinos e aves na bacia e Paim Filho o maior número de suínos.
55
Figura 21: Percentual de contribuição potencial de nitrogênio no Baixo Inhandava.
Assim como na sub-bacia do Médio Inhandava, a contribuição da carga potencial de
fósforo para as aves é a maior, no Baixo Inhandava ela soma 63,06%, seguida pelo rebanho
bovino com 27,19%. O restante das atividades quantificadas desenvolvidas na bacia do Baixo
Inhandava somam 9,76% (Figura 22).
Figura 22: Percentual de contribuição potencial de fósforo no Baixo Inhandava.
Do mesmo modo que a carga potencial de fósforo as aves são as maiores
contribuidores na sub-bacia do Baixo Inhandava na carga de DBO5 com 57,71%, seguidas
56
pelos suínos com 33,29%. O restante das atividades somam 10% da carga potencial de DBO5
(Figura 23).
Figura 23: Percentual de contribuição potencial de DBO5 no Baixo Inhandava.
A contribuição potencial da carga de coliformes termotolerantes é maior pelas aves
com 69,63%, seguidas pelo esgoto sanitário com 18,74% que tem origem das populações
(Figura 24).
Figura 24: Percentual de contribuição potencial de Coliformes Termotolerantes no Baixo
Inhandava.
57
2.3.4.4 Cargas potencialmente poluidora totais da bacia
Os levantamentos das cargas potencialmente poluidoras totais foi resultado da soma
das contribuições dos efluentes domésticos e do rebanho de animais presentes na área de
drenagem da bacia.
O município de Sananduva é o responsável pela maior contribuição da carga orgânica
potencial de nitrogênio e Machadinho, Lagoa Vermelha, Santo Expedito e São João da Urtiga
também contribuem com altas cargas em comparação aos outros municípios da bacia
hidrográfica do Rio Inhandava. Os municípios com as menores contribuições na bacia são
Tupanci do Sul e Ibiraiaras pelo fato de sua área dentro do perímetro da bacia ser pequena
conforme mostrado no mapa de geração da carga orgânica do nitrogênio (Figura 25).
Na carga potencial de fósforo também é o município de Sananduva o maior
contribuidor. Em segundo lugar aparecem os municípios de Lagoa Vermelha e Machadinho,
conforme mostrado no mapa de geração da carga orgânica do nitrogênio (Figura 26).
A carga potencialmente de DBO5 é maior no município de Sananduva, em segundo
lugar aparecem os municípios de Machadinho, Capão Bonito do Sul e Santo Expedito,
conforme pode ser visto no mapa de geração da carga de DBO5 (Figura 27).
As maiores contribuições de coliformes termotelerantes ocorrem no Médio e Baixo
Inhandava. O município de Sananduva tem a maior origem da carga poluidora de coliformes
termotolerantes e em segundo lugar aparecem os municípios Santo Expedito, São João da
Urtiga, Maximiliano de Almeida e a porção do município de Paim Filho onde está localizada
sua zona urbana, conforme mostrado no mapa de geração da carga dos coliformes
termotolerantes (Figura 28).
O município de Sananduva apresenta as maiores contribuições na bacia para todos os
parâmetros estudados, isto é consequência da característica agrossilvipastoril desenvolvida no
município, pois o mesmo possui um dos maiores rebanhos comparado aos outros municípios
da bacia (APÊNDICE B).
58
Figura 25:Carga de nitrogênio orgânica potencialmente poluidora
gerada na bacia.
Figura 26: Carga de fósforo orgânica potencialmente poluidora
gerada na bacia.
59
Figura 27: Carga de DBO5 potencialmente poluidora gerada na
bacia.
Figura 28:Carga de Coliformes Termotolerantes potencialmente
poluidora gerada na bacia.
60
2.3.5 Diagnóstico da qualidade da água com o potencial poluidor da bacia.
Melo e Astolfi (2011), realizaram o monitoramento das águas do Rio Inhandava no
período de dezembro de 2009 a dezembro 2010, realizando 6 campanhas de coleta em 16
pontos no rio (Figura 29).
Figura 29: Localização dos pontos nas sub-bacia monitorados por Melo e Astolfi (2011).
Na comparação das análises do monitoramento de Melo e Astolfi (2011), com a
resolução do CONAMA nº 357, para rios de classe 2 e considerando o fósforo para ambiente
lótico, alguns parâmetros se encontraram alterados em diferentes pontos e amostragens e são
eles o fósforo, coliformes termotolerantes e demanda bioquímica de oxigênio.
61
Os valores dos índices das células preenchidas em vermelho ultrapassaram o valor
máximo estabelecido pela resolução do CONAMA nº 357, para rios de classe 2, que é
definida para rios ainda sem classificação estabelecida (Tabelas 6, 7, 8, 9, 10 e 11).
Tabela 6: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de dezembro de 2009 (Amostragem 1).
Ponto DBO5
(mg/L)
Cor
(mg Pt/L)
Turbidez
(UNT)
OD
(mg/L)
Pt
(mg/L)
1 2,3 8 4 6,4 0,139
2 4,6 7 3 6,9 0,139
3 1,6 7 5 5,7 0,129
4 4,2 7 3 6,9 0,132
5 3,3 5 3 8,1 0,132
6 3,6 6 4 7,2 0,132
7 5,2 7 4 6,8 0,143
8 2,9 8 5 6,3 0,134
9 1,5 4 6 7,6 0,327
10 2,4 4 19 7,4 0,115
11 2,9 6 26 7,3 0,119
12 3,4 7 8 5,8 0,119
13 2,9 6 5 6,4 0,151
14 3,4 5 8 7,2 0,136
15 2,4 8 14 8,3 0,144
16 3,9 9 17 7,8 0,141
Fonte: MELO e ASTOLFI, (2011).
Tabela 7: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – primeira quinzena
de março de 2010 (Amostragem 2).
Ponto DBO5
(mg/L)
Coliformes
Termotolerantes
(NMP/100 mL)
Cor
(mg de
Pt/L)
Turbidez
(NTU)
OD
(mg/L)
Pt
(mg/L)
1 1,3 790 5 2 7,3 0,267
2 1,6 460 5 2 7,3 0,122
3 1,6 230 4 2 7,27 0,231
4 1 1100 5 2 7,27 0,141
5 1,6 230 4 2 7,45 0,143
6 1,9 45 4 2 7,4 0,129
7 1,6 78 4 2 7,1 0,124
8 2,6 330 4 2 6,7 0,127
9 2,6 230 4 2 7,27 0,129
10 4,9 330 4 2 6,55 0,192
11 2,3 69 4 2 6,7 0,143
12 3,3 460 3 2 6 0,143
62
Ponto DBO5
(mg/L)
Coliformes
Termotolerantes
(NMP/100 mL)
Cor
(mg de
Pt/L)
Turbidez
(NTU)
OD
(mg/L)
Pt
(mg/L)
13 2,9 78 4 2 6,1 0,149
14 2 490 3 2 6,5 0,149
15 2,6 78 4 2 7,4 0,158
16 2,6 490 3 2 7,65 0,148
Fonte: MELO e ASTOLFI,( 2011).
Tabela 8: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – primeira quinzena
de maio de 2010 (Amostragem 3).
Ponto DBO5
(mg/L)
Coliformes
termotolerantes
(NMP/100 mL)
Cor
(mg de Pt/L)
Turbidez
(NTU)
OD
(mg/L)
Pt.
(mg/L)
1 5,3 200 7 59 9 ND
2 7,4 1300 6 61 8,9 ND
3 6,2 490 6 61 9,25 ND
4 5 1440 5 54 9,25 ND
5 3,9 2400 5 48 9,2 ND
6 2,9 490 7 58 9,2 ND
7 2,7 1300 8 58 9 ND
8 2,5 490 9 59 9,1 ND
9 2,4 490 10 55 9 ND
10 3,9 2400 9 54 8,8 ND
11 3,4 490 7 58 9,55 ND
12 4,4 700 8 55 8,8 0,05
13 4,1 1300 7 57 8,75 0,05
14 3,4 1300 7 50 9 ND
15 2,9 1300 8 49 9,2 ND
16 2,5 490 6 44 9 ND ND – Não detectável pelo método
Fonte: MELO e ASTOLFI, (2011).
Tabela 9: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de julho de 2010 (Amostragem 4).
Ponto DBO5
(mg/L)
Coliformes termotolerantes
(NMP/100 mL)
Cor
(mg de Pt/L)
Turbidez
(NTU)
OD
(mg/L)
Pt.
(mg/L)
1 0,8 230 6 7,5 10,80 <0,05
2 0,8 230 8 3,5 10,93 <0,05
3 1 230 6 5,5 10,47 <0,05
4 0,2 130 7 6,5 12,13 <0,05
5 1 130 5 9 10,80 0,09
63
Ponto DBO5
(mg/L)
Coliformes termotolerantes
(NMP/100 mL)
Cor
(mg de Pt/L)
Turbidez
(NTU)
OD
(mg/L)
Pt.
(mg/L)
6 0,4 490 11 9 10,47 <0,05
7 0,8 230 10 9,5 10,40 0,1
8 1 78 9 16,5 10,40 <0,05
9 1,4 490 10 13 10,00 0,28
10 3,1 490 11 12 10,20 0,22
11 0,6 490 12 11 10,73 0,22
12 2,9 2400 12 7,5 10,70 0,18
13 1,55 1315 12 8,75 10,15 0,2
14 0,2 230 12 10 9,60 0,22
15 1 1300 12 10,5 10,70 0,29
16 0,4 790 14 7,5 9,05 <0,05
Fonte: MELO e ASTOLFI, (2011).
Tabela 10: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de outubro de 2010 (Amostragem 5).
Ponto DBO5
(mg/L)
Coliformes termotolerantes
(NMP/100 mL)
Cor
(mg de Pt/L)
Turbidez
(NTU)
OD
(mg/L)
Pt.
(mg/L)
1 1,2 170 5 3 7,60 ND
2 2,7 68 5 18 8,20 ND
3 2,5 9200 7 9 8,50 ND
4 0,4 3500 8 16 8,30 ND
5 1,7 490 6 8 8,40 ND
6 1,3 3500 13,5 13 8,80 ND
7 1,2 130 5,5 3 8,10 ND
8 0,4 20 4,5 3 8,40 ND
9 1,2 130 5 2 8,30 ND
10 2,3 20 6 5 8,90 ND
11 0,96 78 5,5 3 7,95 ND
12 2,7 9200 6,5 5 8,70 ND
13 1,2 5400 6 3 8,00 ND
14 0,96 220 5,5 4 8,20 ND
15 1,9 130 5 4 8,30 ND
16 1,2 840 6 4 10,00 ND
ND – Não detectável pelo método
Fonte: MELO e ASTOLFI, (2011).
64
Tabela 11: Resultado das análises nos pontos de coleta do Rio Inhandava – segunda quinzena
de dezembro de 2010 (Amostragem 6).
Ponto DBO5
(mg/L)
Coliformes termotolerantes
(NMP/100 mL)
Cor
(mg de Pt/L)
Turbidez
(NTU)
OD
(mg/L)
Pt.
(mg/L)
1 1,34 490 5 5 9,20 ND
2 0,38 110 4 6 9,10 ND
3 0,38 460 4 4 9,00 ND
4 0,96 330 5 4 8,00 ND
5 1,15 170 5 5 8,80 ND
6 0,96 220 5 6 9,30 ND
7 1,54 220 4 5 8,50 ND
8 1,34 170 8 6 8,30 ND
9 0,96 1700 7 7 9,70 ND
10 4,42 1700 7 8 7,50 ND
11 1,92 45 5 5 9,30 ND
12 3,26 490 6 8 8,00 ND
13 1,92 130 5 6 7,40 ND
14 0,57 130 5 7 8.80 ND
15 1,15 220 5 6 8,00 ND
16 3 210 5 6 9,00 ND
ND – Não detectável pelo método
Fonte: MELO e ASTOLFI, (2011).
O parâmetro fósforo mostrou variação entre as amostragens, pois nas amostragens 1 e
2 apresentou valores acima da resolução para todos os pontos (Tabela 6 e 7) e na amostragem
4 alguns pontos ficaram acima do estabelecido pela resolução (Tabela 9), sendo que a carga
orgânica estimada para o fósforo é maior no município de Sananduva, onde estão localizados
os pontos da sub-bacia do Médio Inhandava (Figura 26).
A DBO5 teve alteração na qualidade da água na amostragem 1 (Tabela 6) no ponto 7 e
na amostragem 3 (Tabela 8) nos pontos 1, 2 e 3, sendo que a carga difusa potencial estimada é
maior no Médio Inhandava, onde estão os pontos de amostragem 7, 8, 9 e 10 (Figura 27). A
qualidade da água no ponto 7 pode estar sendo alterada pela carga difusa que é maior na sub-
bacia onde se localiza o mesmo.
Os coliformes termotolerantes em algumas amostras e pontos ficaram acima do padrão
estabelecido pela resolução do CONAMA nº 357 para rios de classe 2, principalmente nos
pontos 9 a 13 que estão localizados no Médio Inhandava e Alto Inhandava, sendo que os
pontos 12 e 13 estão a montante da cidade de Sananduva e Paim Filho que podem estar
contribuindo pontualmente no rio com esgoto sanitário não tratado (Figura 28).
65
O oxigênio dissolvido, cor e turbidez não apresentaram valores acima do estabelecido
pela resolução para rios de classe 2.
Em relação às cargas inorgânicas de fósforo geradas na bacia, a sub-bacia do Alto
Inhandava apresentou maior contribuição, devido ao solo da região favorecer atividades
agrícolas que geram elevadas cargas de nitrogênio e fósforo inorgânico (Figura 10). Essa
carga de fósforo inorgânico junto com a carga de fósforo orgânica pode estar alterando a
qualidade da água, que em vários pontos e amostragens está acima do estabelecido na
resolução COMAMA nº 357.
As variações nos resultados de qualidade da água não apresentaram um
comportamento espacial visível, com raras exceções, isso ocorre devido ao uso da bacia
hidrográfica ser em sua grande maioria agrícola e pecuária e serem todas fontes de poluição
difusas, onde a contaminação pelas atividades depende muito de fatores climáticos, épocas de
evoluções das culturas como plantio ou colheita ou até mesmo manejo do solo que varia de
acordo com o produtor (MELO e ASTOLFI, 2011).
Com a comparação das cargas poluidoras geradas na bacia e valores do
monitoramento das águas do Rio Inhandava, foi possível observar que as cargas potenciais
difusas aparentemente não afetam com expressão a qualidade da água no espaço onde as
mesmas são geradas, mas podem estar agindo outros fatores externos como diluição,
degradação das cargas antes de atingir o rio, depuração nos rio tributários do Rio Inhandava,
ou ainda, a alteração na qualidade destas águas pode ter origem da poluição pontual.
O planejamento do uso do solo e das águas deve estar presente em projetos de
desenvolvimento regional e ordenamento territorial, nas diferentes esferas de governo. Pode
ser inserido por meio dos Planos Diretores e de Drenagem Urbana (MENDES e CIRILO,
2001; LARENTIS, 2004). Considerando as afirmações dos autores pode-se inserir no
contexto como sugestão para a bacia que os estudos dos recursos hídricos para o melhor
entendimento devem ter atenção especial para os processos de cultivo agrícola e criação de
animais de forma a minimizar os impactos negativos sobre o balanço hidrológico e qualidade
das águas superficiais, permitindo uma gestão estratégica com ações objetivas e manejo
integrado das atividades produtivas de forma a proteger e conservar os recursos hídricos.
66
3 CONCLUSÃO
• A bacia do Rio Inhandava foi dividida em três sub-bacias, as quais foram
denominadas: Alto Inhandava, Médio Inhandava e Baixo Inhandava. A área de drenagem do
Alto Inhandava obtida foi de 1117,09 km², a área do Médio Inhandava foi de 833,30 km² e do
Baixo Inhandava foi de 445,51 km².
• A forma de uso predominante na sub-bacia Alto Inhandava é Agricultura, com
62,38%, seguido por Campos/Pastagem com 21,15% e Formação Arbórea com 16,14%.
• No Médio Inhandava o uso predominante é a Agricultura com 40,01%, seguido por
Campos/Pastagem com 30,71% e Formação Arbórea com 29,12%.
• O uso do solo predominante no baixo Inhandava foi a Formação Arbórea com
42,86%, seguida pela Agricultura com 38,53% e Campos/pastagem com 16,02%.
• No Alto Inhandava a origem predominante das cargas geradas é pelo rebanho bovino
para nitrogênio, fósforo e coliformes termotolerantes sendo as aves responsáveis pela maior
carga potencial de DBO5.
• No Médio e Baixo Inhandava as aves são as maiores contribuidoras para as cargas
potencias de fósforo, DBO5 e coliformes termotolerantes e os suínos são os maiores
contribuidores da carga de nitrogênio.
• O município de Sananduva aparece como o maior contribuidor da carga potencial de
nitrogênio, fósforo, DBO5 e coliformes termotolerantes.
• Com a comparação das cargas poluidoras e valores do monitoramento da água, foi
possível observar que as cargas potenciais difusas aparentemente não afetam com expressão a
qualidade da água no espaço onde as mesmas são geradas, já que ocorrem outros fatores
externos, ou ainda, as alterações podem ser originadas pela poluição pontual na bacia.
• O estudo dos impactos negativos originados das atividades antropogênicas realizados
na bacia hidrográfica é fundamental, tanto para quantificar as principais contribuições, quanto
para diagnosticar esses impactos gerados, servindo de base para subsidiar nas tomadas de
decisões, possibilitando a inserção na gestão municipal especialmente no planejamento
ambiental.
• Sugestões para trabalhos futuros:
- Analises com maior quantidade de dados monitorados, e que também
estudem o restante da bacia do Apuaê-Inhandava, de forma que se possa utilizar os dados
67
para calibração de modelos de qualidade para uso na gestão dos recursos hídricos e
levantamento de ações futuras de intervenção para a melhoria da qualidade das águas.
68
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72
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73
APÊNCICE A
Quantidade de habitantes e animais por municipio.
Tabela 12: Total de habitantes rurais e urbanos e tipo tratamento do esgoto por residência.
Municípios
Total de
habitantes
Urbanos
Total de
habitantes
Rurais
Tanque
séptico*
Tanque
rudimentar* Vala*
Rede
geral* Rio*
Capão Bonito
do Sul 499 1255 77 482 7 0 2
Caseiros 1488 1519 362 579 25 6 18
Cacique Doble 1628 3240 430 407 69 277 122
Ibiaçá 2849 1861 763 700 42 65 51
Ibiraiaras 3817 3354 504 643 111 585 258
Lagoa
Vermelha 24136 3389 676 1200 274 6968 52
Machadinho 3385 2125 1389 205 26 229 5
Maximiliano de
Almeida 2974 1937 220 757 47 502 1
Paim Filho 2253 1990 464 789 22 60 33
Sananduva 10697 4676 1567 1305 98 2106 216
Santo Expedito
do Sul 872 1589 522 234 18 23 7
São João da
Urtiga 2291 2435 224 818 34 471 2
São José do
Ouro 4423 2481 1208 379 96 568 39
Tupanci do Sul 473 1100 267 183 15 29 9
*Número de Residências
Fonte: IBGE, 2010.
Tabela 13: Total de animais por município.
Municípios Nº bovino Nº suíno Nº aves Nº Equino Nº Ovino
Capão Bonito do Sul 11057 1684 10278 345 2834
Caseiros 6555 1973 317835 231 959
Cacique Doble 7293 11410 96394 34 354
Ibiaçá 8927 4873 223369 121 1042
Ibiraiaras 11849 6543 549578 48 661
Lagoa Vermelha 27781 7938 33602 1205 5359
Machadinho 20513 11199 360358 296 1361
Maximiliano de
Almeida 11915 12368 185653 72 25
Paim Filho 10107 29371 138392 110 409
Sananduva 19535 44474 1070998 173 941
Santo Expedito do
Sul 6500 6089 111965 69 134
São João da Urtiga 8435 23533 111606 60 100
São José do Ouro 11576 6024 45567 248 910
Tupanci do Sul 4881 1158 8582 115 367
Fonte: IBGE, 2006
74
APÊNCICE B
Quantificação das cargas potencialmente poluidoras no Alto Inhandava.
Tabela 14: Valores potenciais remanescente das populações no Alto Inhandava.
Municípios
% de área do
Município
dentro da bacia
Nitrogênio
kg/d Fósforo kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Capão Bonito
do Sul 55,33 7,765 2,426 35,378 4,85E+13
Caseiros 50,66 12,187 3,808 55,526 7,61E+13
Ibiaçá* 37,41 5,570 1,741 25,379 3,48E+13
Ibiraiaras* 4,00 1,076 0,336 4,901 6,72E+12
Lagoa
Vermelha 43,86 96,587 30,183 440,074 6,03E+14
Tupanci do
Sul* 7,93 0,699 0,218 3,183 4,85E+13
Total - 123,883 38,713 564,440 7,74E+14
*Municípios com a área urbana fora do perímetro da bacia.
Tabela 15:Valores potenciais remanescente dos bovinos no Alto Inhandava.
Bovinos
Municípios
Nº Animais
Alto
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Capão Bonito do
Sul 3627 645,6 153,4 28,1 1,96E+13
Caseiros 3695 657,6 156,3 28,7 2,00E+13
Ibiaçá 3340 594,5 141,3 25,9 1,80E+13
Ibiraiaras 475 84,5 20,1 3,7 2,56E+12
Lagoa Vermelha 12186 2169,0 515,5 94,6 6,58E+13
Tupanci do Sul 388 69,0 16,4 3,0 2,09E+12
Total 23710 4220,4 1002,9 184,0 1,28E+14
75
Tabela 16:Valores potenciais de carga remanescente dos suínos no Alto Inhandava.
Tabela 17:Valores potenciais de carga remanescente das aves no Alto Inhandava.
Aves
Municípios
Nº Animais
Alto
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d DBO5 kg/d
Coliformes
NMP/d
Capão Bonito
do Sul 175875 1934,6 2,7 2374,3 4,22E+13
Caseiros 48833 537,2 14,5 659,2 1,17E+13
Ibiaçá 83572 919,3 4,6 1128,2 2,00E+13
Ibiraiaras 22030 242,3 0,7 297,4 5,28E+12
Lagoa
Vermelha 14739 162,1 8,7 199,0 3,53E+12
Tupanci do Sul 681 7,5 0,2 9,2 1,63E+11
Total 345730 3803,0 31,3 4667,4 8,30E+13
Tabela 18:Valores potenciais de carga remanescente dos equinos no Alto Inhandava.
Equinos
Municípios
Nº Animais
Alto
Inhandava
Nitrogênio
kg/d Fósforo kg/d DBO5 kg/d
Coliformes
NMP/d
Capão Bonito do
Sul
128 17,4 0,5 9,1 3,02E+12
Caseiros 17 2,3 0,1 1,2 1,02E+12
Ibiaçá 45 6,2 0,2 3,2 2,22E+12
Ibiraiaras 2 0,3 0,0 0,1 1,51E+11
Lagoa Vermelha 529 71,9 2,1 37,8 1,33E+13
Tupanci do Sul 9 1,2 0,0 0,7 1,66E+11
Total 730 99,3 2,8 52,2 2,00E+13
Suínos
Municípios
Nº Animais
Alto
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d DBO5 kg/d
Coliformes
NMP/d
Capão Bonito
do Sul 1092 257,7 21,8 117,91 9,71E+12
Caseiros 5780 1364,2 115,6 624,27 5,14E+13
Ibiaçá 1823 430,3 36,5 196,90 1,62E+13
Ibiraiaras 262 61,9 5,2 28,33 2,33E+12
Lagoa
Vermelha 3482 821,7 69,6 376,04 3,09E+13
Tupanci do Sul 92 21,7 1,8 9,93 8,18E+11
Total 12531 2957,4 250,6 1353,38 1,11E+14
76
Tabela 19:Valores potenciais de carga remanescente dos ovinos no Alto Inhandava.
Ovinos
Municípios
Nº Animais
Alto
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d DBO5 kg/d
Coliformes
NMP/d
Capão Bonito do
Sul
531 100,8 2,7 48,7 9,55E+12
Caseiros 179 34,1 0,9 16,5 3,22E+12
Ibiaçá 390 74,1 1,9 35,8 7,01E+12
Ibiraiaras 26 5,0 0,1 2,4 4,76E+11
Lagoa Vermelha 2351 446,6 11,8 215,8 4,23E+13
Tupanci do Sul 29 5,5 0,1 2,7 5,24E+11
Total 3506 666,2 17,5 321,9 6,31E+13
Tabela 20:Valores potenciais remanescente do solo no Alto Inhandava.
Uso do solo Área (km²) Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
Alto
Inhandava
Água 0,274846 - -
Agricultura 697,394008 2057,312324 241,2983268
Campo/pastagem 236,473831 118,2369155 6,621267268
Formação
Arbórea 183,755323 110,2531938 7,166457597
77
APÊNCICE C
Quantificação das cargas potencialmente poluidoras no Médio Inhandava.
Tabela 21:Valores potenciais de carga remanescente das populações no Médio Inhandava.
Municípios
% de área do
Município
dentro da bacia
Nitrogênio
kg/d Fósforo kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique Doble 68,88466673 26,83 8,38 122,23 1,7E+14
Ibiaçá* 16,26773163 2,42 0,76 11,03 1,5E+13
Lagoa
Vermelha* 3,885134599 1,05 0,33 4,80 6,6E+12
Paim Filho* 24,89100792 3,96 1,24 18,05 2,5E+13
Sananduva* 53,10101101 19,86 6,21 90,51 1,2E+14
Santo Expedito
do Sul 100 19,69 6,15 89,70 1,2E+14
São João da
Urtiga 43,77523889 16,55 5,17 75,41 1,0E+14
São José do
Ouro* 6,868110499 1,36 0,43 6,21 8,5E+12
Tupanci do Sul 37,19674059 4,68 1,46 21,33 2,9E+13
Total - 96,41 30,13 439,27 6,0E+14
*Municípios com a área urbana fora do perímetro da bacia.
Tabela 22:Valores potenciais de carga remanescente dos bovinos no Médio Inhandava.
Bovinos
Municípios
Nº Animais
Médio
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique Doble 7617 1355,75 322,18 59,11 4,11295E+13
Ibiaçá 1452 258,50 61,43 11,27 7,84199E+12
Lagoa Vermelha 1079 192,12 45,66 8,38 5,82838E+12
Paim Filho 2516 447,80 106,42 19,52 1,3585E+13
Sananduva 10373 1846,44 438,79 80,50 5,60157E+13
Santo Expedito
do Sul 6500 1157,00 274,95 50,44 3,51E+13
São João da
Urtiga 3692 657,25 156,19 28,66 1,99392E+13
São José do
Ouro 795 141,52 33,63 6,17 4,29328E+12
Tupanci do Sul 1816 323,17 76,80 14,09 9,80409E+12
Total 35840 6379,56 1516,04 278,14 1,93537E+14
78
Tabela 23:Valores potenciais de carga remanescente dos suínos no Médio Inhandava.
Suínos
Municípios
Nº Animais
Médio
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
total kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique
Doble 1160 273,76 23,20 125,28
6,2641E+12
Ibiaçá 793 187,08 15,85 85,61 4,28072E+12
Lagoa
Vermelha 308 72,78 6,17 33,31
1,66537E+12
Paim Filho 7311 1725,33 146,21 789,56 3,9478E+13
Sananduva 23616 5573,41 472,32 2550,54 1,27527E+14
Santo
Expedito
do Sul
6089 1437,00 121,78 657,61
3,28806E+13
São João
da Urtiga 10302 2431,18 206,03 1112,58
5,56288E+13
São José do
Ouro 414 97,64 8,27 44,68
2,23417E+12
Tupanci do
Sul 431 101,65 8,61 46,52
2,32599E+12
Total 50423 11899,86 1008,46 5445,70 2,75E+14
Tabela 24:Valores potenciais remanescente das aves no Médio Inhandava.
Aves
Municípios
Nº Animais
Médio
Inhandava
Nitrogênio
kg/d Fósforo kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique
Doble 7080 77,88 2,90 95,58 3,82318E+13
Ibiaçá 36337 399,71 1,98 490,55 1,9622E+14
Lagoa
Vermelha 1305 14,36 0,77 17,62 7,04961E+12
Paim Filho 34447 378,92 18,28 465,04 1,86015E+14
Sananduva 568711 6255,82 59,04 7677,60 3,07104E+15
Santo
Expedito
do Sul
111965 1231,62 15,22 1511,53 6,04611E+14
São João
da Urtiga 48856 537,41 25,75 659,55 2,63821E+14
São José
do Ouro 3130 34,43 1,03 42,25 1,68998E+13
Tupanci
do Sul 3192 35,11 1,08 43,10 1,7238E+13
Total 815023 8965,25 126,06 11002,81 4,40112E+15
79
Tabela 25:Valores potenciais remanescente dos equinos no Médio Inhandava.
Equinos
Municípios
Nº
Animais
Médio
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d DBO5 kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique Doble 238 32,32 0,93 17,01 1,05418E+13
Ibiaçá 20 2,68 0,08 1,41 9,15353E+11
Lagoa Vermelha 47 6,37 0,18 3,35 1,1243E+12
Paim Filho 27 3,72 0,11 1,96 5,49743E+11
Sananduva 92 12,49 0,36 6,57 2,69827E+12
Santo Expedito do
Sul 69 9,38 0,27 4,94 7,236E+11
São Joao da Urtiga 26 3,57 0,10 1,88 2,36386E+11
São José do Ouro 17 2,32 0,07 1,22 3,37499E+11
Tupanci do Sul 43 5,82 0,17 3,06 7,37165E+11
Total 578 78,67 2,26 41,40 1,78642E+13
Tabela 26:Valores potenciais remanescente dos ovinos no Médio Inhandava.
Ovinos
Municípios
Nº Animais
Médio
Inhandava
Nitrogênio
Total kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique Doble 1952 370,92 9,76 179,21 1,05418E+13
Ibiaçá 170 32,21 0,85 15,56 9,15353E+11
Lagoa Vermelha 208 39,56 1,04 19,11 1,1243E+12
Paim Filho 102 19,34 0,51 9,35 5,49743E+11
Sananduva 500 94,94 2,50 45,87 2,69827E+12
Santo Expedito do
Sul 134 25,46 0,67 12,30 7,236E+11
São João da Urtiga 44 8,32 0,22 4,02 2,36386E+11
São José do Ouro 62 11,87 0,31 5,74 3,37499E+11
Tupanci do Sul 137 25,94 0,68 12,53 7,37165E+11
Total 3308 628,55 16,54 303,69 1,78642E+13
Tabela 27:Valores potenciais remanescente do solo no Médio Inhandava.
Uso do solo Área km² Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
Médio
Inhandava
Água 1,347135 - -
Agricultura 332,95358 982,213061 115,2019387
Campo/Pastagem 255,551679 127,7758395 7,155447012
Formação
Arbórea 242,366829 145,4200974 9,452306331
80
APÊNCICE D
Quantificação das cargas potencialmente poluidoras no Baixo Inhandava.
Tabela 28: Valores potenciais de carga remanescente das populações no Baixo Inhandava.
Municípios
% de área do
Município
dentro da
bacia
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d DBO5 kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique
Doble* 31,11512924 8,07 2,52 36,75 5,04E+13
Machadinho 48,2336752 21,26 6,64 96,87 1,33E+14
Maximiliano
de Almeida 30,88425094 12,13 3,79 55,28 7,58E+13
Paim Filho 34,89057636 11,84 3,70 53,96 7,40E+13
São José do
Ouro 27,82819635 15,37 4,80 70,03 9,61E+13
Total - 68,67 21,46 312,89 4,29E+14
*Municípios com a área urbana fora do perímetro da bacia.
Tabela 29:Valores potenciais de carga remanescente dos bovinos no Baixo Inhandava.
Bovinos
Municípios
Nº
Animais
Baixo
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique Doble 3440 612,391 145,529 26,699 1,86E+13
Machadinho 9894 1761,163 418,524 76,784 5,34E+13
Maximiliano de
Almeida 3680 655,015 155,658 28,558 1,99E+13
Paim Filho 3526 627,698 149,166 27,367 1,90E+13
São José do Ouro 3221 573,408 136,265 25,000 1,74E+13
Total 23762 4229,674 1005,142 184,407 1,28E+14
81
Tabela 30:Valores potenciais de carga remanescente dos suínos no Baixo Inhandava.
Suínos
Municípios
Nº Animais
Baixo
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d DBO5 kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique
Doble 524 123,66 10,48 56,59 2,83E+12
Machadinho 5402 1274,80 108,03 583,38 2,92E+13
Maximiliano
de Almeida 3820 901,46 76,40 412,53 2,06E+13
Paim Filho 10248 2418,46 204,95 1106,75 5,53E+13
São José do
Ouro 1676 395,62 33,53 181,05 9,05E+12
Total 21670 5114,01 433,39 2340,31 1,17E+14
Tabela 31:Valores potenciais remanescente das aves no Baixo Inhandava.
Aves
Municípios
Nº Animais
Baixo
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
total
kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique Doble 3198 35,18 1,31 43,17 1,73E+13
Machadinho 173814 1911,95 13,50 2346,49 9,39E+14
Maximiliano de
Almeida 57338 630,71 9,55 774,06 3,10E+14
Paim Filho 48286 531,14 25,62 651,86 2,61E+14
São José do Ouro 12680 139,49 4,19 171,19 6,85E+13
Total 295316 3248,47 54,17 3986,76 1,59E+15
Tabela 32:Valores potenciais remanescente dos equinos no Baixo Inhandava.
Equinos
Municípios
Nº Animais
Baixo
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP /d
Cacique Doble 107 14,60 0,42 7,68 4,76E+12
Machadinho 143 19,42 0,56 10,22 3,54E+12
Maximiliano de
Almeida 22 3,02 0,09 1,59 4,17E+10
Paim Filho 38 5,22 0,15 2,75 7,71E+11
São José do Ouro 69 9,39 0,27 4,94 1,37E+12
Total 380 51,65 1,48 27,18 1,05E+13
Tabela 33:Valores potenciais remanescente dos ovinos Baixo Inhandava.
82
Ovinos
Municípios
Nº Animais
Baixo
Inhandava
Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
DBO5
kg/d
Coliformes
NMP/d
Cacique Doble 882 167,54 4,41 80,95 4,76E+12
Machadinho 656 124,73 3,28 60,26 3,54E+12
Maximiliano de
Almeida 8 1,47 0,04 0,71 4,17E+10
Paim Filho 143 27,11 0,71 13,10 7,71E+11
São José do
Ouro 253 48,11 1,27 23,25 1,37E+12
Total 1942 368,97 9,71 178,27 1,05E+13
Tabela 34:Valores potenciais remanescente do solo no Baixo Inhandava.
Uso do solo Área km² Nitrogênio
kg/d
Fósforo
kg/d
Baixo
Inhandava
Água 11,501408 - -
Agricultura 171,165985 504,9396558 59,22343081
Campo/Pastagem 71,179539 35,5897695 1,993027092
Formação
Arbórea 190,408637 114,2451822 7,425936843