MAPAS GEOESTATÍSTICOS COMO FERRAMENTA PARA AVALIAÇÃO DA QUALIDADE FÍSICO-QUÍMICA DA ÁGUA NA REPRESA DE TUCURUÍ NA AMAZÔNIA.

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ambiental

Autores

Silva, T.M. (UFPA) ; Pereira, S.F.P. (UFPA) ; Costa, B.M.P.A. (UFPA) ; Oliveira, A.F.S. (UFPA) ; Freitas, K.H.G. (UFPA) ; Silva, C.S. (IFPA) ; Santos, L.P. (UFRA) ; Rocha, R.M. (LACEN - SESPA) ; Oliveira, G.R. (UFPA) ; Costa, H.C. (UFPA)

Resumo

O estudo objetivou caracterizar e avaliar os padrões espaciais e temporais da qualidade hídrica na represa de Tucuruí-PA. Foram usados métodos geoestatísticos e sistemas de informações geográficas (SIG) para avaliar e mapear o comportamento espacial da concentração de dez parâmetros físico-químicos, tendo como base a monitoração de quinze pontos da represa para os 4 períodos, mas que será discutido apenas o período de maior e menor precipitação. Os parâmetros que serão discutidos neste trabalho são: pH, OD, temperatura, e clorofila. Para interpolação da distribuição espacial dos dados, foi utilizado o Surfer 13. As imagens do satélite TM-LandSat 7 foram usadas para a estimação dos aspectos superfiais da água para a comparação dos mapas geoestatísticos com os parâmetros obtidos no período.

Palavras chaves

Geoestatística; Água; Sazonalidade

Introdução

A qualidade da água pode ser avaliada em: qualidade de vida "(água potável), a "qualidade para produção de alimentos" (agricultura), ou "qualidade natural" (fauna e flora) e a seleção de parâmetros para avaliar tem uma relação dependente com os múltiplos usos (SREBOTNJAK, et al. 2012). Para avaliar a vulnerabilidade hídrica superficial e subterrâneo frente às ações antrópicas e naturais, vários métodos tem sido empregados na identificação dos fatores e mecanismos o qual são precursores na alteração na qualidade da água como a geoestatística. (BELKHIRI & NARANY, 2015). Atualmente, o uso desta técnica é observada em várias áreas, como: ciência do solo, hidrologia e ciências ambientais. Ela é entendida como o conjunto de métodos que estima valores de um atributo que são correlacionados no tempo e/ou espaço (KOPPER et al., 2006; SIBALDELLI, 2015). Para Thayer, et al. (2003), a geoestatística oferece duas contribuições essenciais à exposição aos contaminantes ambientais sendo: um conjunto de métodos que descreve quantitativamente a distribuição de poluente e a capacidade de melhorar as estimativas da concentração do ponto de informações geoespaciais presentes nos dados. Existe, a carência do desenvolvimento de planejamento e gerenciamento dos recursos hídricos, baseando-se no uso de ferramentas de geotecnologia como sensoriamento remoto, análise espacial e suporte à decisão, através de técnicas geoestatísticas (PRADO & NOVO, 2005). Os parâmetros físico-químicos: turbidez, nutrientes, cond. elétrica, oxigênio dissolvido, Clorofila, e temperatura, são essenciais na avaliação de processos como a eutrofização, juntamente com os nutrientes que são importantes para avaliar a qualidade da água ( TOLEDO & NICOLELLA, 2002; LOBATO et al., 2015).

Material e métodos

A pesquisa foi realizada no reservatório da hidrelétrica de Tucuruí no estado do Pará. Neste trabalho, foram estudados os parâmetros físico-químicos da água do reservatório para posterior elaboração de modelos geoestatísticos (mapas) para cada parâmetro. O reservatório da UHE Tucuruí ocupa uma área aproximada de 3.450 quilômetros quadrados e acumula a drenagem de 758.000 quilômetros quadrados de influência do rio Tocantins. A UHE Tucuruí está localizada no Rio Tocantins, cerca de 7,5 km a montante da cidade de Tucuruí, e à 300 km em linha reta da cidade de Belém. Além das análises que foram feitas in situ (no local) com sonda multiparâmetro, foi necessário efetuar a coleta de água para atender as diversas análises que foram realizadas no LAQUANAM e nos laboratórios parceiros, tais como a análise da clorofila e outros parâmetros. A coleta de água foi realizada nos períodos de maior e menor precipitação pluviométrica e os intermediários, mas que será avaliados neste trabalho apenas 4 parâmetros do período de maior precipitação e os outros resultados foram publicados em outros trabalhos. As amostras foram levadas resfriadas para o laboratório e filtradas em membranas tipo GFF (Millipore 0,45 μm) utilizando sistema de filtração a vácuo. Para a interpolação da distribuição espacial dos dados, foi utilizado o SURFER 13. As imagens do satélite TM-LandSat 7 foram usadas para a estimação dos aspectos superfiais da água para a comparação dos mapas geoestatísticos com os parâmetros obtidos no período. Os dados dos parâmetros com suas respectivas coordenadas (Latitude/Longitude) registradas com GPS de cada ponto de coleta para a interpolação dos dados (GRID) no software, e posterior sobreposição da interpolação com a imagem de satélite georeferenciada gerando os mapas de isoteores.

Resultado e discussão

A avaliação dos parâmetros físico-químicos dos recursos hídricos devem seguir padrões segundo os órgãos responsáveis considerando as características inerentes da região o qual está localizado. Para Srebotnjak, et al. (2012), o oxigênio dissolvido é um importante indicador de viabilidade da fonte de água servindo de suporte a vida aquática, mas depende de fatores como o tipo de corpo de água, temperatura média, topografia, condições climáticas e outros. Nas isoietas obtidas observa-se que a concentração de OD variou em toda a extensão da represa na faixa de 6,1 a 8,5 ppm no período de maior precipitação e entre 5,8 à 8,6 ppm no período de menor precipitação. Há certa tendência de aumentar a concentração de OD nas áreas mais extensas da barragem enquanto que na região do rio (após a barragem) a concentração diminui, talvez em decorrência da menor incidência de ventos nas áreas mais fechadas do rio, diminuindo nesse caso a aeração dessas águas. Já a temperatura é maior na área da represa devido à maior insolação e o tempo de residência da água na superfície. O pH dessas águas mostra-se na faixa da neutralidade, sendo maior na área mais próxima da barragem no período de maior precipitação. A ordem inverte no período de menor precipitação, onde as águas próximas da barragem apresentam menores pH. Comparando as isoietas da clorofila não apresentou uma variação significativa nos períodos estudados, mostrando uma leve alteração que variou de 2 à 48ppm no inverno e de 2 à 50ppm no verão. Ela é um pigmento presente em todos os grupos taxonômicos de algas. Sua presença na água serve como indicador da biomassa ativa, onde associado aos parâmetros físico- químicos pode detectar possíveis alterações na qualidade das águas, bem como avaliar tendencias no tempo.

Mapas de Isoteores no período de maior precipitação pluviométrica.


Mapas de Isoteores no período de menor precipitação pluviométrica.

Conclusões

Ao avaliar os resultados dos parâmetros e verificando a representação dos mapas, a técnica geoestatística mostrou-se como boa ferramenta de base para tomada de decisões e auxilio em futuros trabalhos.

Agradecimentos

Laboratório de química Analítica e Ambienta (LAQUANAM-UFPA), ELETRONORTE, LACEN-SESPA, IFPA, UFRA, CAPES, e Agrademos ao CPA da ELETRONORTE-Tucuruí e ANEEL pelo financi

Referências

BELKHIRI, L.; NARANY, T. S. Using Multivariate Statistical Analysis, Geostatistical Techniques and Structural Equation Modeling to Identify Spatial Variability of Groundwater Quality. 2015.
KOPPE, V. C.; COSTA, J. F. C. L.; KOPPE, J. C. Coordenadas Cartesianas x Coordenadas Geológicas em Geoestatística: Aplicação à Variável Vagarosidade Obtida por Perfilagem Acústica. REM: R. Esc. Minas, Ouro Preto, 59(1): 25-30, jan. mar. 2006.
PRADO, R. B., NOVO, E. M. L. M. (2005). Aplicação de geotecnologias na modelagem do potencial poluidor das sub-bacias de contribuição para o reservatório de Barra Bonita–SP relacionado à qualidade da água. Anais XII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, INPE, 3253-3260.
SIBALDELLI, R. N. R.; CARVALHO, J. F. C.; OLIVEIRA, M. C. N. Uso de Geoestatística no Estudo da Variabilidade Espacial da Capacidade de Troca de Cátions do Solo. Gl. Sci Technol, Rio Verde, v.08, N° 01, p.141 – 156, jan/abr. 2015.
SREBOTNJAK, T., CARR, G., DE SHERBININ, A., & RICKWOOD, C. A global Water Quality Index and hot-deck imputation of missing data. Ecological Indicators, 17, 108-119. (2012)
THAYER, W. C.; GRIFFITH, D. A.; GOODRUM, P. E.; DIAMOND, G. L.; E HASSETT, J. M. Aplicação da Geoestatística à Avaliação de Riscos. 2003
TOLEDO, L. G. DE; NICOLELLA, G. Índice de Qualidade de Água em Microbacia sob Uso Agrícola e Urbano. Scientia Agrícola, v.59, p.181-186, 2002.