Qualidade
da água na Bacia Hidrográfica do Açude Santa Cruz do Apodi, Rio Grande do Norte
Water quality in the Santa Cruz of the Apodi
watershed, Rio Grande do Norte, Brazil
Calidad del agua en
la Cuenca Hidrográfica Santa Cruz do Apodi, Rio
Grande do Norte, Brasil
Wagner Bandeira da Silva
¹; Joel Medeiros Bezerra²; Alana Ticiane
Alves do Rêgo³
¹Graduado em Engenharia Ambiental e Sanitária,
Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Pau dos Ferros, Rio Grande do Norte, +5588996663988,
wagnerbandeira2010@hotmail.com; ²Doutor em Engenharia Agrícola, Professor da
Universidade Federal Rural do Semi-Árido, Pau dos Ferros, Rio Grande do Norte, joel.medeiros@ufersa.edu.br; ³Mestranda em Ciências Naturais, Universidade do
Estado do Rio Grande do Norte, Mossoró, Rio Grande do Norte, alana_ticiane10@hotmail.com
Recebido:
13/04/2020; Aprovado: 25/02/2021
Resumo: Os impactos adversos na Bacia Hidrográfica do Açude Santa Cruz do
Apodi (BHASCA) inviabilizam os usos múltiplos das
águas em determinadas áreas, fazendo-se necessário compreender a qualidade
desse recurso por meio de uma avaliação pontual de suas características
físicas, químicas e biológicas. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo
caracterizar os principais componentes que influenciam na qualidade das águas
da bacia hidrográfica do açude Santa Cruz do Apodi-RN, no período de 2008 a
2016, considerando a variabilidade sazonal. A metodologia consistiu em realizar
mediante levantamento de dados secundários, oriundos dos relatórios do Programa
Água Azul, uma análise dos parâmetros da qualidade da água na BHASCA, por meio
da aplicação de técnicas estatísticas de matriz de correlação linear de Pearson
e Análise de Componentes Principais (ACP). A correlação linear possibilitou
identificar a dependência entre parâmetros físico-químicos e biológicos. A ACP
sintetizou a informação contida no conjunto das variáveis. Nessa perspectiva,
observou-se uma susceptibilidade da BHASCA a processos de eutrofização, os
quais podem estar comprometendo e/ou limitando os usos múltiplos das águas na
referida bacia, afetando a manutenção da biodiversidade.
Palavras-chave: Semiárido; Análise de Componentes Principais;
Conservação de Recursos Hídricos.
Abstract: The adverse impacts in the
Santa Cruz do Apodi Watershed Basin (BHASCA) prevent
multiple uses of water in certain areas, making it necessary to understand the
quality of this resource through a specific assessment of its physical, chemical and biological characteristics. In this context,
the present study aimed to characterize the main components that influence the
water quality of the watershed of the Santa Cruz do Apodi-RN
reservoir, from 2008 to 2016, considering the seasonal variability. The
methodology consisted of conducting, by means of a survey of secondary data,
derived from the reports of the Água Azul Program, an
analysis of the water quality parameters at BHASCA, through the application of
statistical techniques of Pearson's linear correlation matrix and Principal
Components Analysis (ACP). The linear correlation made it possible to identify
the dependence between physical-chemical and biological parameters. ACP
synthesized the information contained in the set of variables. In this
perspective, BHASCA's susceptibility to eutrophication processes was observed,
which may be compromising and/or limiting the multiple uses of water in the
referred basin, affecting the maintenance of biodiversity.
Key
words: Semi-arid; Principal component analysis; Conservation of Water Resources.
Resumen: Los impactos adversos em la
Cuenca Hidrográfica de Santa Cruz do Apodi (BHASCA)
impiden el uso múltiple del agua en determinadas áreas, por lo que es necessário conocer lacalidad de
este recurso a través de una evaluación específica de sus características
físicas, químicas y biológicas. En este contexto, el presente estudio tuvo como
objetivo caracterizar los principales componentes que influyen em la calidad del
agua de la micro cuenca Santa Cruz do Apodi-RN, de 2008 a 2016, considerando la variabilidad
estacional. La metodología consistióen realizar,
mediante una encuesta de datos secundarios, derivados de los informes del
Programa Água Azul, um análisis
de los parámetros de calidad del agua de BHASCA, mediante la aplicación de
técnicas estadísticas de la matriz de correlación lineal de Pearson y Análisis
de Principales Componentes (ACP). La correlación lineal permitió identificar la
dependencia entre parámetros físico-químicos y
biológicos. La ACP sintetizó la información contenida en el conjunto de
variables. En esta perspectiva, se observó la susceptibilidad de BHASCA a los procesos
de eutrofización, los cuales pueden estar comprometiendo y/o limitando los múltiples
usos del agua em la referida cuenca, afectando el mantenimiento de la biodiversidad.
Palabras
Clave: Semiárido; Análisis de componentes principales; Conservación de los
recursos hídricos.
INTRODUÇÃO
A água possui importância primordial para a manutenção da vida no
planeta. Logo, falar da relevância dos conhecimentos sobre a água em suas
diversas dimensões é falar da conservação e do equilíbrio da biodiversidade e
das relações de dependência entre seres vivos e ambientes naturais (BACCI;
PATACA, 2008, p. 211), pois a qualidade da água tem grande impacto na saúde
humana, sendo essencial para o funcionamento dos ecossistemas (MORAES et al.,
2018).
Entretanto, mesmo sendo um recurso renovável e limitado, na medida em
que há um maior crescimento econômico e populacional, menos se respeita o ciclo
natural da água e consequentemente aumenta-se a degradação, tornando-a
imprópria para consumo. A qualidade da saúde pública e o comprometimento dos
recursos hídricos podem estar relacionados a diversos fatores como a
sazonalidade decorrente das condições climáticas (GUEDES et al., 2017), poluição
por efluentes domésticos, industriais e deflúvio superficial urbano e agrícola
(STOLF; MOLZ, 2017) e até mesmo questões mais específicas como a geologia,
solo, temperatura e outros elementos naturais (BRAGA et al., 2017).
Dessa forma, em decorrência do apresentado e da dificuldade de
compreensão e harmonização de informações referentes à condição da água, a
caracterização de sua qualidade se torna imprescindível, principalmente com o
auxílio da estatística (GARDIMAN JUNIOR, 2015, p. 236). Sendo assim, recentemente
alguns autores como Palácio et al. (2011), Bertossi
et al. (2013) e Barcelos et al. (2017) têm utilizado de recursos estatísticos
multivariados ou não-paramétricos, voltados a otimizar algumas análises para
redução da dimensionalidade do conjunto de dados, assim como formação de
componentes com emprego de variáveis mais expressivas para o monitoramento da
qualidade de água. Para Varela et al. (2017, p. 2):
O monitoramento da qualidade da água é um dos
principais instrumentos de sustentação de uma política de planejamento e gestão
de recursos hídricos, visto que funciona como um sensor que possibilita o
acompanhamento do processo de uso dos corpos hídricos, apresentando seus
efeitos sobre as características qualitativas das águas, visando subsidiar as
ações de controle ambiental.
Sendo assim, para um melhor
conhecimento sobre a qualidade real da água de um corpo hídrico é
imprescindível à avaliação pontual de suas características físicas, químicas e biológicas. Com a utilização de parâmetros físico-químicos e
microbiológicos é possível avaliar a qualidade das águas por meio do suporte de
técnicas estatísticas, principalmente em regiões semiáridas, que são de elevada
vulnerabilidade socioambiental.
Na região Oeste do Estado do Rio Grande do Norte, localiza-se a Bacia
Hidrográfica do Rio Apodi-Mossoró/RN - BHRAM/RN. Seu afluente a montante da
Barragem de Santa Cruz do Apodi-RN, contempla o alto e médio superior curso da
BHRAM/RN, a qual vem sofrendo com alterações antrópicas relacionadas com
atividades econômicas. Em praticamente toda a extensão da bacia ocorrem fatores
identificados como conflitos em relação ao uso da água relacionados com a
sociedade (SILVA et al, 2020), inviabilizando, em determinadas áreas os usos
múltiplos de suas águas, decorrente da presença das atividades de captação para
abastecimento humano, dessedentação animal, agricultura irrigada, além de ser corpo
hídrico receptor de efluentes domésticos.
Apesar dessa bacia está inserida em um recorte territorial
de transição do meio rural, com a ocorrência de pequenos aglomerados urbanos e
cidades em desenvolvimento, ressalta-se a existência de conflitos que recaem na
exigência de melhores padrões de qualidade da água para usos mais restritivos
como abastecimento humano, os quais
são comprometidos tanto pela limitação quantitativa, como qualitativa,
decorrente da ocorrência da presença de barramentos hidráulicos, em propriedades
privadas, a montante, os quais habitualmente são empregados para práticas de
agricultura e pecuária, as margens do rio e dos barramentos, propiciando a
lixiviação de fertilizantes e defensivos agrícolas. Combinando a ocorrência das
descargas de efluentes e esgoto em toda extensão da bacia vertente (OLIVEIRA et
al, 2009), decorrente das áreas urbanizadas. Além da devastação da mata ciliar,
causando o assoreamento das margens do rio, e a contaminação das águas pelo
incorreto descarte de resíduos domésticos (OLIVEIRA; QUEIROZ, 2008).
Nesse contexto, esse trabalho teve como objetivo
caracterizar os principais componentes que influenciam na qualidade das águas
da bacia hidrográfica do açude Santa Cruz do Apodi-RN, no período de 2008 a
2016, considerando a variabilidade sazonal, por meio da análise multivariada.
MATERIAL E
MÉTODOS
Área de estudo
A Bacia Hidrográfica
do Açude Santa Cruz do Apodi - BHASCA, localiza-se na região Oeste Potiguar, no
estado do Rio Grande do Norte, entre as coordenadas UTM 533816 – 660566 m E:
9272883 – 9384694 m N (Figura 01), apresenta área de 4.439 km2.
No geral, os afluentes
e rios desta região apresentam um regime hidrológico “intermitente e sazonal,
reflexo direto das precipitações escassas e irregulares, associadas à alta taxa
de evaporação hídrica” (SOUZA et al., 2012, p. 288). No entanto, alguns canais
são perenizados pela presença de barramentos artificiais, como é o caso do
canal principal do rio Apodi Mossoró, localizado a jusante do barramento
hidráulico da barragem de Santa Cruz em Apodi, é considerado um rio perene,
devido a sua regularização de vazão ocasionada pelo barramento artificial.
O clima predominante é
do tipo BSwh, da classificação climática de Köppen, caracterizado por um clima muito quente e
semiárido, com a estação chuvosa se atrasando para o outono. No extremo
sudoeste da bacia, correspondendo às suas nascentes, ocorre o tipo Aw´, caracterizado por um clima tropical chuvoso com verão
seco e estação chuvosa se adiantando para o outono (ALVARES, 2013). Silva et
al. (2012) realizaram estudos sobre a distribuição espacial da precipitação na
região Oeste do estado do Rio Grande do Norte, onde os maiores acumulados foram
registrados nos meses de março.
Cabe ressaltar, ainda, que entre os anos de 2012 e 2017, o estado do
Rio Grande do Norte passou por 05 (cinco) anos de estiagem, nesse período
observou-se uma sequência de cinco anos de precipitações abaixo da média para o
período chuvoso, consequentemente, muitos reservatórios da região não receberam
aporte hídrico suficiente (MACHADO et al., 2017).
A geologia da região pertence, em parte, ao Escudo
Cristalino Brasileiro, representado por rochas do Pré-cambriano, Complexo
Presidente Juscelino, Complexo Caicó, Jucurutu e Ceará. As litologias
predominantes são os gnaisses, quartzolitos, xistos,
calcários cristalinos metamórficos e graníticos (CPRM, 2016). Quanto às classes
de solos mais comuns encontrados na bacia destacam-se os Luvissolos,
Neossolos e Latossolos (IBGE, 2018).
A vegetação predominante nessa região é a do tipo
Caatinga, que serve de base para exploração econômica e industrial de diversas
cadeias econômicas, desde agricultura, pecuária e turismo (SPINELLI, 2014).
Figura 01. Localização da Bacia Hidrográfica do Açude Santa Cruz
do Apodi, Rio Grande do Norte, Brasil
Fonte: Autores (2018)
Procedimentos metodológicos
A pesquisa classifica-se como exploratória, uma vez que, de acordo com Prodanov e Freitas (2013, p. 52), "busca-se
proporcionar informações relevantes ao assunto investigado visando maior familiaridade
com o problema". Esse trabalho resultou de um levantamento bibliográfico
de dados secundários oriundos dos relatórios do Programa Água Azul, com a
finalidade de adquirir informações relacionadas à qualidade das águas
superficiais da Bacia Hidrográfica do Açude Santa Cruz do Apodi -BHASCA.
Com o objetivo de obter maiores informações sobre o monitoramento dos
parâmetros físico-químicos e biológicos da qualidade da água dos reservatórios
superficiais da BHASCA, foram realizadas consultas aos relatórios anuais do
Programa Água Azul correspondendo aos anos de 2008 a 2016 (Tabela 1). Esse
Programa consiste na medição e verificação periódica de parâmetros de qualidade
de água, usada para o acompanhamento da condição atual, sua evolução e controle
da qualidade do corpo de água, além de possibilitar a projeção de situações
futuras. O Programa tem por objetivo realizar o monitoramento sistemático da
qualidade dos principais corpos d'água interiores Norteriograndenses,
verificando os trechos que estão com parâmetros em desacordo com as condições e
padrões estabelecidos pela Resolução CONAMA N.º 357/2005.
Os relatórios apresentam dados sobre parâmetros de qualidade da água: Sólidos Totais Dissolvidos (STD), Nitrogênio Total
(NT), Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO), Fósforo Total (FT), Carbono
Orgânico Total (COT) Oxigênio Dissolvido (OD), Turbidez (TUB), potencial
Hidrogeniônico (pH), Temperatura da Água (TA), Coliformes Termotolerantes (CT),
Índice de Qualidade da Água (IQA), Clorofila “a” (CRF), Teor de óleos e graxas
(TOG) e Salinidade (SAL).Nos anos 2011, 2012
e 2015 obteve-se 02 (dois) relatórios semestrais, enquanto para os demais anos
em estudo foram adquiridos relatórios anuais. No ano de 2013 não houve
disponibilização dos dados por parte do Programa Água Azul. Dessa forma, para
esse estudo foram amostrados 13 (treze) pontos ao longo da BHASCA, dos quais
apresentam-se espacializados na Figura 2.
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Tabela 1. Relatórios do programa Água Azul
avaliados no estudo. |
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Ano |
Período da campanha |
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2008 |
Agosto a novembro |
|
2009 |
Abril a julho |
|
2010 |
Junho a setembro |
|
2011 |
Fevereiro a julho Setembro a dezembro |
|
Setembro a dezembro |
|
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2012 |
Março a maio Agosto a outubro |
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2014 |
Julho a agosto |
|
2015 |
Janeiro a março Julho a agosto |
|
2016 |
Março a maio |
Figura 2. Localização dos Pontos
de amostragem distribuídos na Bacia
Hidrográfica do Açude Santa Cruz do Apodi, Rio Grande do Norte, Brasil.
Fonte: Autores
(2018)
Análise de Componentes Principais
A primeira etapa consistiu em transformar a matriz de dados originais
em uma matriz de correlação para os 14 (quatorze) parâmetros de qualidade de
água analisados neste estudo, com o objetivo de eliminar o problema de escalas
e unidades diferenciadas em que as variáveis são medidas (ROCHA; PEREIRA, 2016,
p. 179).
Dessa forma, calculou-se os coeficientes de correlação de Pearson. A
importância linear das variáveis na correlação é determinada pelos intervalos
dos coeficientes que variam de -1 a 1, sendo que o
sinal, negativo ou positivo, indica a direção, enquanto que o valor indica a magnitude da correlação.
Para a sua classificação quanto a sua magnitude consideram-se valores
superiores a 0,50como uma forte correlação (OLIVEIRA et al., 2018).
Em seguida fez-se emprego da técnica de Análise de Componentes
Principais (ACP), a qual tem finalidade de condensar a informação contida em
várias variáveis originais em um conjunto menor com uma perda mínima de
informação (HONGYU et al., 2016, p.83). Nesse sentido, sintetizou-se a maior quantidade
da informação original em duas variáveis latentes ortogonais denominadas
componentes principais, que são combinações lineares das variáveis originais,
criadas com os dois maiores autovalores da matriz de covariância dos dados,
desta maneira, diminuindo a dimensionalidade do conjunto de variáveis e
facilitando a interpretação da independência entre ela. Posteriormente,
construiu-se os gráficos Biplot para permitir
a avaliação visual das distâncias entre unidades, indicar agrupamento de
unidades, bem como exibir variações e correlações das variáveis avaliadas.
O critério adotado para a escolha do número de componentes foi
selecionar aquelas que apresentaram autovalores (desvio padrão) acima de um,
pois são aquelas que geram componentes com quantidade relevante de informação
das variáveis originais e conseguiram sintetizar uma variância acumulada acima
de 70% (HONGYU et al., 2016). Como forma de simplificar ainda mais, optou-se
por escolher as duas componentes com maiores variâncias explicadas (CP1 e CP2).
Esse método é coerente, uma vez que o primeiro e o segundo componente principal
explicam a maior parte da variância total (JOSÉ et al., 2013). Para as análises
dos dados fez-se uso da técnica de ACP, no qual, empregou-se as funções princomp e prcomp por meio do software R versão 3.2.3.
RESULTADOS E
DISCUSSÃO
A partir da análise sazonal da matriz de correlação de Pearson por
período de monitoramento identificou-se as variáveis que se destacaram ao apresentarem
resultados de correlação superior a 0,5 com pelo menos duas outras, tais dados podem
ser constatados na Tabela 2.
|
Tabela 2. Correlação
entre parâmetros de qualidade de água na Bacia
Hidrográfica do Açude Santa Cruz do Apodi com ênfase nos coeficientes que
mais se repetem nas matrizes de correlação de Pearson superior a 50%, por
período sazonal. |
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Período de Monitoramento |
Variável |
Parâmetro correlacionado |
|
Agosto a novembro de 2008 |
Teor de Óleos e Graxas |
TA; pH; OD; COT |
|
Abril a julho de 2009 |
Teor de Óleos e Graxas |
FT; TUB; SAL; |
|
Junho a setembro de 2010 |
Demanda Bioquímica de
Oxigênio |
NT; STD; CRF |
|
Fevereiro a julho de 2011 |
Demanda Bioquímica de
Oxigênio |
FT; TUB; CRF |
|
Setembro a dezembro de
2011 |
Clorofila “a” |
TUB; NT; TOG |
|
Março a maio de 2012 |
Nitrogênio Total |
CRF; FT; TOG; STD |
|
Agosto a outubro de 2012 |
Clorofila “a” |
STD; TUB; DBO |
|
Julho a agosto de 2014 |
Fósforo Total |
OD; DBO |
|
Janeiro a março de 2015 |
Clorofila
“a” |
TUB; STD; CT; DBO |
|
Julho a agosto de 2015 |
Temperatura
da Amostra |
OD; STD; SAL |
|
Demanda Bioquímica de Oxigênio |
NT; FT; CRF |
|
|
Março a maio de 2016 |
Coliformes Termotolerantes |
NT; STD |
|
Clorofila “a” |
TUB; pH |
|
|
STD: Sólidos Totais Dissolvidos; NT: Nitrogênio Total; DBO: Demanda
Bioquímica de Oxigênio; FT: Fósforo Total; COT: Carbono Orgânico Total; OD:
Oxigênio Dissolvido (OD); TUB: Turbidez; pH: potencial Hidrogeniônico; TA:
Temperatura da Água; CT: Coliformes Termotolerantes; CRF: Clorofila “a”; TOG:
Teor de óleos e graxas, e; SAL: Salinidade. |
||
Percebe-se uma forte correlação entre sólidos totais dissolvidos (STD)
e os parâmetros teor de óleos e graxas, clorofila “a”, coliformes
termotolerantes, demanda bioquímica de oxigênio (DBO), turbidez, pH,
temperatura da amostra, nitrogênio total e salinidade. Palácio et al. (2011)
afirmam que os STD são um dos principais constituintes presentes nas águas
superficiais e sua origem pode ocorrer de forma natural (processos erosivos,
organismos e detritos orgânicos) ou antropogênica (lançamento de resíduos sólidos
e efluentes líquidos). Diante disso, devido a área de estudo apresentar atividades
antropogênicas em suas adjacências, os níveis de sólidos em suas diversas
frações fornecem indicações preliminares para a caracterização química da água,
conforme foi indicado também pela presença de outros parâmetros.
A turbidez apresentou correlação significativa com os sólidos totais e
com a clorofila “a”. Esse parâmetro sofre influência na presença de detritos
orgânicos e outras substâncias, Carvalho et al. (2017, p. 45) elencam a
ocorrência de “zinco, ferro, compostos de manganês e areia, resultantes do
processo natural de escoamento superficial ou da ação antrópica, como
lançamentos de esgotos e efluentes das atividades industriais”. Esse indicativo
corrobora com o cenário da área de estudo, podendo influenciar nas comunidades
biológicas aquáticas e afetar adversamente os usos múltiplos mais
preponderantes.
Verificou-se ainda que a DBO apresentou forte correlação com os
parâmetros clorofila “a” e os macronutrientes fósforo total e nitrogênio total.
Esse fato pode-se justificar em virtude da descarga de efluentes não tratados
em corpos hídricos receptores que podem causar o fenômeno da eutrofização decorrente
do enriquecimento do corpo hídrico por macronutrientes, principalmente fósforo
e nitrogênio, tornando-o propenso à proliferação de algas, que por sua vez, pode
formar uma camada de biofilme que impede a penetração de luz nas camadas
inferiores, diminuindo a quantidade de oxigênio dissolvido, e consequentemente
causando a mortandade das comunidades aquáticas (SPERLING, 2014).
Corroborando com os resultados obtidos, Jardim et al. (2014) explicam
que a regiões com extensos períodos de estiagem, nos quais a ausência de chuvas
provoca uma baixa taxa de escoamento da água e associado a um balanço ideal de
nutrientes e à elevação da temperatura, pode propiciar condições favoráveis à
ocorrência de florações de algas e de cianobactérias na água dos reservatórios.
Os fenômenos de floração delas estão relacionados a processos de eutrofização
que acabam comprometendo os usos múltiplos da água (JARDIM et al., 2014).
Por meio da representação gráfica do Biplot
(entre CP1 e CP2), permitiu-se caracterizar as variáveis que mais discriminaram
influência na formação dos agrupamentos para o período chuvoso e seco (Figura
03). Considerou-se para a pesquisa os meses de janeiro a junho como período
chuvoso e julho a dezembro como período seco, conforme proposto por Silva,
Lúcio e Spyrides (2012).
Os resultados mostraram que apesar da influência da sazonalidade na
qualidade das águas existe uma predominância de parâmetros comuns aos dois
momentos, sendo eles: STD, SAL, OD e COT. Essas variáveis se sobressaem uma vez
que o cenário em estudo remete ao recorte espacial inserido no semiárido, influenciando diretamente no regime hídrico ,
principalmente nos reservatórios com menores dimensões de armazenamento,
impactando assim o STD e o SAL em função da variação nas recargas decorrentes
das precipitações e escoamento superficiais, promovendo a diluição dos sais,
bem como o carreamento de material particulado em suspensão, podendo serem
afetados pela ação antrópica decorrente da presença do lançamento de esgotos in
natura. Enquanto, o OD estaria relacionado à presença de água nos
mananciais, assim como os processos naturais de reoxigenação
e desoxigenação. Para tanto, o COT seria proveniente do material bentônico
presente no leito dos cursos d’água, os quais podem ser revolvidos em
decorrência da ciclagem.
Mediante a análise contatou-se que os reservatórios mais susceptíveis a
eutrofização remete a Barragem de Pau dos Ferros e o Açude Flechas no munícipio
de José da Penha-RN. Esse cenário pode
estar relacionado à presença de atividade agropecuária em seu entorno e ao
despejo in natura de esgotos provindos das comunidades próximas.
Os escores formadores das componentes principais que mais se repetiram
durante o período especificado na área da BHASCA dentro do período seco foram:
STD, CRF e SAL para CP1, na CP2 observou-se maior frequência dos pesos do STD e
FT. Diante da presença de fatores relacionados ao processo de eutrofização para
as duas componentes, evidenciou-se que
as ações antrópicas danosas ao meio ambiente que ocorre nas adjacências da rede
de drenagem da bacia, como lançamentos de efluentes não tratados e atividades
agropastoris, podem estar alterando a qualidade da água dos reservatórios.
No período chuvoso, percebeu-se que os escores mais influentes na
formação da CP1 foram STD e CRF, enquanto a CP2 não obedeceu a um padrão, ou
seja, cada ano houve associação com pesos de variáveis distintas. As demais
componentes mostraram-se relacionadas à aleatoriedade, possivelmente
influenciadas pela ação das chuvas, na qual durante todo o período de monitoramento
na área em estudo apresentou valores oscilantes diante da distribuição
espaço-temporal irregular das precipitações.
A aplicabilidade da ACP na qualidade da água da Bacia Hidrográfica do
Açude Santa Cruz do Apodi apresentou que entre os períodos em estudo avaliados
verificaram-se que na formação das componentes principais apresentaram-se acima
dos 50% de variância, com exceção os períodos de 2009, 2011b e 2012b (Tabela
3). Arslan (2011) realizou estudos sobre a
aplicabilidade da ACP na qualidade de água da bacia hidrográfica do rio Sakarya na Turquia, e identificou o primeiro componente
como responsável por 41,05% da variância acumulada, além disso, observou
variáveis discriminantes na formação dessa componente principal: nitrogênio
amoniacal, nitrito, nitrato e ortofosfato.
Figura 3. Análise
de Componentes Principais com base nas variáveis da qualidade de água nos diferentes períodos de monitoramento: a) 2008; b)
2009; c) 2010 d) 2011a; e)2011b; f) 2012a; g) 2012b; h) 2014; i) 2015a; j)
2015b e k) 2016.
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Tabela 3.
Componentes selecionadas e seus escores discriminantes formadores entre
parâmetros de qualidade de água na Bacia Hidrográfica do Açude Santa Cruz do
Apodi nos diferentes períodos de monitoramento |
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Ano |
Componente |
Escores Discriminantes na
Formação de CPs |
Variância explicada
acumulada (%) |
Estação |
|
|
Chuvosa |
Seca |
||||
|
2008 |
CP1 |
OD, TOG |
50,61 |
|
X |
|
CP2 |
FT, COT |
||||
|
2009 |
CP1 |
COT, STD |
44,12 |
X |
|
|
CP2 |
TUB, TOG |
||||
|
2010 |
CP1 |
STD, DBO |
57,69 |
|
X |
|
CP2 |
pH, CRF |
||||
|
2011a |
CP1 |
DBO, CRF |
52,08 |
X |
|
|
CP2 |
CT, STD |
||||
|
2011b |
CP1 |
SAL, CRF |
40,18 |
|
X |
|
CP2 |
TA, TOG |
||||
|
2012a |
CP1 |
STD, CRF |
51,08 |
X |
|
|
CP2 |
DBO, COT |
||||
|
2012b |
CP1 |
NT, CRF |
46,11 |
|
X |
|
CP2 |
FT, STD |
||||
|
2014 |
CP1 |
pH, FT |
57,81 |
|
X |
|
CP2 |
STD, TUB |
||||
|
2015a |
CP1 |
STD, CRF |
68,51 |
X |
|
|
CP2 |
OD, TA |
||||
|
2015b |
CP1 |
SAL, STD |
67,54 |
|
X |
|
CP2 |
DBO, CT |
||||
|
2016 |
CP1 |
OD, NT |
62,59 |
X |
|
|
CP2 |
pH, CRF |
||||
|
STD: Sólidos Totais Dissolvidos; NT: Nitrogênio Total; DBO: Demanda Bioquímica
de Oxigênio; FT: Fósforo Total; COT: Carbono Orgânico Total; OD: Oxigênio
Dissolvido (OD); TUB: Turbidez; pH: potencial Hidrogeniônico; TA: Temperatura
da Água; CT: Coliformes Termotolerantes; CRF: Clorofila “a”; TOG: Teor de
óleos e graxas, e; SAL: Salinidade. |
|||||
O potencial emprego das variáveis elencadas poderiam otimizar o
processo de monitoramento, ao se priorizar o emprego destas em menores
intervalos temporais para sua avaliação, podendo complementar a avaliação ao se
fazer o emprego dos valores norteadores previstos na Resolução CONAMA nº
357/2005, relacionando aos usos múltiplos preponderantes da água presentes em
cada localidade.
A ocorrência da salinidade tem sido um fator discriminante durante o
período mais seco do ano, ou seja, durante o período de estiagem, uma vez que as
"águas sujeitas às elevadas taxas de evaporação, tornam-se salinas
atingindo, em alguns casos, concentrações de sais que impedem seu uso"(PALÁCIO
et al., 2011, p. 396).
Essa mesma condição verificou-se no caso da BHASCA, onde a influência
das condições de sazonalidade no fluxo hídrico dos rios da região ocasionada
por precipitações irregulares e captações de água ao longo da rede de drenagem
da bacia, resulta em uma maior concentração dos sais, em decorrência do
processo de evaporação, nos açudes localizados em cotas topográficas mais
baixas.
Palácio et al. (2011) estudaram à similaridade e fatores determinantes
na salinidade das águas superficiais do Ceará e identificaram que a salinidade é
definida principalmente pelas condições naturais do solo e do clima da região,
mas também em decorrência da influência antrópica. Dessa forma, a concentração
de sais no corpo d’água pode variar em todo o espelho, aumentando no período
seco e diminuindo no período chuvoso, com maior predisposição ao aumento da
salinidade nos locais onde houve intervenção humana.
Observando os escores discriminados formadores das componentes, percebeu-se
que a eutrofização na BHASCA está relacionada ao período seco e chuvoso, em
virtude da predominância de fatores de ordem química e biológica. Sendo mais
presente no período seco, pois há redução das águas dos reservatórios, o que
evidencia que as ações antrópicas danosas ao meio ambiente podem está alterando a qualidade da água nos locais de estudo. Os ambientes
estudados apresentaram indicadores de clorofila “a”, sólidos totais, fósforo
total e salinidade, que são fatores associados ao fenômeno da eutrofização em
mananciais superficiais.
O regime hidrológico da área de estudo caracterizado por sua
distribuição irregular e elevada intensidade de precipitação em um curto
intervalo de tempo promove um fenômeno de maior erosão no solo que provoca o assoreamento
da carga de sedimentos e, consequentemente, aumenta a concentração de
partículas sólidas na rede de drenagem. Além disso, Gonçalves e Rocha (2016, p.
1178) acrescentam que nesse período há um uso e manejo mais intensivo dos solos
cultivados, incluindo manuseio de fertilizantes e agroquímicos, que associados
à condição de pluviosidade, contribui para o maior aporte de poluentes aos
corpos hídricos.
A emissão antropogênica de nutrientes proveniente da ausência e/ou
limitação dos sistemas de esgotamento sanitário da área de estudo, bem como a
presença de atividades agropecuárias têm acelerado o processo de eutrofização
dos reservatórios do semiárido, comprometendo a qualidade da água, principalmente
por florações de cianobactérias potencialmente tóxicas, que além de oferecerem
riscos à saúde humana e animal, causam prejuízos econômicos e alteram a
estrutura e o funcionamento dos ecossistemas.
Esse cenário inserisse no contexto dos centros urbanos que sofrem com a
carência dos serviços de saneamento básico municipais, que tratam de forma
ineficiente seus efluentes líquidos, lançando-os de forma inadequada nas calhas
fluviais, além da disposição final irregular dos resíduos sólidos, lançados muitas
vezes próximos e/ou montante dos reservatórios. Em estudo realizado por Costa
(2019), verificou-se o descuido das concessionárias que, embora realizem a
coleta dos efluentes corretamente, não há um tratamento de esgoto eficiente
para alguns dos municípios da unidade territorial, o que evidencia um ambiente
propício para o índice de desempenho insatisfatório para esse setor.
Palácio et al. (2011), Bertossi et al. (2013) e Barcelos et al. (2017) verificaram em seus estudos que os maiores valores
relacionados à salinidade e contaminação orgânica ocorreram durante o período
de estiagem, onde há um déficit hídrico. Nesta época, os açudes estão com
níveis mais baixos, resultando em uma maior concentração dos elementos
inorgânicos e orgânicos em decorrência do processo de evaporação.
Apesar do recorte espacial da bacia hidrográfica em estudo contemplar
uma área em franca expansão urbana com predominância da exploração em meio
rural, em que ocorrem as atividades antrópicas de agropecuária e prestação de
serviços, segundo Silva et al. (2020, p. 398), “a BHASCA vem sofrendo
constantes impactos ambientais oriundos das atividades antrópicas que são
desenvolvidas em seu entorno, provenientes das constantes descargas de esgotos
domésticos e industriais lançados em toda sua extensão”. Nesse sentido, em
estudo sobre os estados tróficos da Barragem de Pau dos Ferros e da Barragem
Santa Cruz, Apodi –RN, Silva (2013) observou altos índices de clorofila e
fósforo, classificando-os em eutrófico-hipereutrófico
(Pau dos Ferros) e mesotrófico-eutrófico (Santa
Cruz), comprometendo, dessa forma, os usos múltiplos da água.
Diante dessa situação, a fiscalização dos recursos hídricos deve ser constante,
visando à proteção dos recursos hídricos e da saúde pública. O despejo de
efluentes domésticos in natura ou tratados inadequadamente e lançados nos
cursos d’água podem motivar a eutrofização antrópica, sendo necessária a
intervenção emergencial do poder público e a mobilização da sociedade para a
destinação correta dos efluentes de forma a reverter o quadro de degradação dos
recursos hídricos.
Entretanto, é valido destacar que procedimentos estatísticos
multivariados utilizados para definição da qualidade das águas facilitam o
processo de gestão dos recursos hídricos, principalmente auxiliando nas
atividades de monitorização e de utilização das águas, uma vez que permite a
redução da quantidade de elementos analisados, como também de tempo para
análise (GOMES; FRANÇA, 2019).
CONCLUSÃO
Os corpos hídricos superficiais presentes na Bacia
Hidrográfica do Açude Santa Cruz do Apodi apresentam-se susceptíveis à
processos de eutrofização potencializados por fenômenos antrópicos ao longo de
seu recorte territorial, seja pelo lançamento de efluentes domésticos não
tratados pelos municípios que compõem a bacia ou pela prática de atividades
agropastoris, que podem estar comprometendo e/ou limitando os usos múltiplos
das águas, bem como afetando a manutenção da biodiversidade.
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