influência do uso e ocupação da terra na qualidade da água subterrânea e sua adequação para ...

84 Pages·2012·3.17 MB·Portuguese

by  Joao Paulo

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM PRODUÇÃO VEGETAL

JOÃO PAULO CUNHA DE MENEZES

INFLUÊNCIA DO USO E OCUPAÇÃO DA TERRA NA QUALIDADE
DA ÁGUA SUBTERRÂNEA E SUA ADEQUAÇÃO PARA CONSUMO
HUMANO E USO NA AGRICULTURA

ALEGRE, ES
2012
JOÃO PAULO CUNHA DE MENEZES

INFLUÊNCIA DO USO E OCUPAÇÃO DA TERRA NA QUALIDADE
DA ÁGUA SUBTERRÂNEA E SUA ADEQUAÇÃO PARA CONSUMO
HUMANO E USO NA AGRICULTURA

Dissertação apresentada à Universidade Federal
do Espírito Santo, como parte das exigências do
Programa de Pós-Graduação em Produção
Vegetal, para obtenção do título de Mestre em
Produção Vegetal.
Orientadora: Profa. Dra Mirna Aparecida Neves.
Coorientador: Prof. Dr. Alexandre Rosa dos
Santos.

ALEGRE, ES
FEVEREIRO – 2012

JOÃO PAULO CUNHA DE MENEZES

INFLUÊNCIA DO USO E OCUPAÇÃO DA TERRA NA QUALIDADE
DA ÁGUA SUBTERRÂNEA E SUA ADEQUAÇÃO PARA CONSUMO
HUMANO E USO NA AGRICULTURA

Dissertação apresentada à Universidade Federal do Espírito Santo, como parte das
exigências do Programa de Pós-Graduação em Produção Vegetal, para obtenção do
título de Mestre em Produção Vegetal.

Aprovada: 15 de fevereiro de 2012.

COMISSÃO EXAMINADORA
ii

“Seja a mudança que você quer ver no mundo”
Mahatma Gandhi
iii

AGRADECIMENTO

Toda pesquisa científica é tarefa social, produto de esforço compartilhado
por seres humanos, tanto de modo direto quanto indireto, na forma de contribuições
técnicas e/ou sublimes intenções de êxito! Portanto, neste momento deixo algumas
palavras a especiais contribuições:
A DEUS;
Pela vida! Pela existência sobre um mundo dotado de possibilidades para
atingir a felicidade! Basta segui-Lo em palavras e atitudes.
A FAMÍLIA;
À minha querida família pelo amor incondicional e por estar sempre ao meu
lado em todas as minhas conquistas. Em especial o meu avô (in memoriam) e minha
avó. E de forma especial a Dona Idalina, por cuidar de mim durante o período do
meu treinamento.
AOS PROFESSORES ORIENTADORES;
A professora Dra. Mirna Aparecida Neves, por me aceitar como seu
orientado e pela sabedoria na orientação das ações necessárias ao trabalho
científico. Ao professor Dr. Alexandre Rosa dos Santos, pela generosidade,
segurança e competências técnica e humana com que acompanhou os processos
de produção e finalização do trabalho empreendido. Aos professores Elizabeth
Fantuzzi e Adair José Ragazzi pelo treinamento adicional.
AOS MEUS AMIGOS;
Aos amigos Paulo Roberto, Namara, Thiago, Walas, Amilton, Stéfanie, Ana
Paula, Peterson, Vandreia, Ítalo, Elias, Victor, Michelle, Ludymila, João Batista,
Natiélia, Tony, Cida, Márcia, Ivo, Paulo Henrique, Filipe, Rafa, Sandra, Elizabeth,
Leydiane, Naninha, Zézim, Matheus, Gi, Pamela, Elisa, Sérgio, obrigado pela
disponibilidade e pela prontidão em acompanhar tarefas exigentes e por ter me
acolhido com carinho.
AO CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS;
Instituição de Ensino Superior de excelência que promoveu minha atividade
profissional! À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
(CAPES), pelo auxílio financeiro.

MUITO OBRIGADO
iv

“Agradeço todas as dificuldades que
enfrentei; não fosse por elas, eu não
teria saído do lugar... as facilidades
nos impedem de caminhar”.

(Chico Xavier)
v

SUMÁRIO

RESUMO................................................................................................................... vii

ABSTRACT ...............................................................................................................viii

1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 9

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA .............................................................................. 11
2.1. Águas subterrâneas e o ciclo hidrológico ..................................................... 11
2.2. Qualidade da água subterrânea ................................................................... 12
2.3. Qualidade da água para consumo humano ................................................. 12
2.4. Processos de contaminação da água subterrânea ...................................... 13
2.5. Influência das condições do uso da terra na qualidade da água .................. 14
2.6. Perímetro de proteção de poços como estratégia de preservação da
qualidade da água subterrânea ............................................................................. 16
2.7. Sistemas de Informações Geográficas (SIGs) ............................................. 19
2.8. Análise Estatística Multivariada .................................................................... 20
2.9. Referências .................................................................................................. 21

3. ADEQUAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA SUBTERRÂNEA PARA
CONSUMO HUMANO E USO AGRÍCOLA NO MUNICÍPIO DE ALEGRE (ES) ...... 26
3.1. Resumo ........................................................................................................ 26
3.2. Abstract ........................................................................................................ 26
3.3. Introdução .................................................................................................... 27
3.4. Material e Métodos ....................................................................................... 28
3.4.1. Área de estudo ...................................................................................... 28
3.4.2. Análise da água ..................................................................................... 29
3.4.3. Análise estatística .................................................................................. 30
3.5. Resultados e Discussão ............................................................................... 31
3.6. Conclusão .................................................................................................... 46
3.7. Referências .................................................................................................. 47
vi

4. INFLUÊNCIA DO USO E OCUPAÇÃO DA TERRA NA QUALIDADE DA ÁGUA
SUBTERRÂNEA ....................................................................................................... 51
4.1. Resumo ........................................................................................................ 51
4.2. Abstract ........................................................................................................ 51
4.3. Introdução .................................................................................................... 52
4.4. Material e Métodos ....................................................................................... 53
4.4.1. Coleta e análise da água ....................................................................... 53
4.4.2. Delimitação das áreas de influência para geração dos mapas de uso da
terra por intermédio das ferramentas de SIGs .................................................... 54
4.4.2.1. Delimitação da área de influência dos poços .................................. 54
4.4.2.2. Delimitação do buffer da área de proteção do poço ........................ 54
4.4.2.3. Geração dos mapas de uso e ocupação da terra ........................... 54
4.4.3. Modelagem Estatística .......................................................................... 55
4.5. Resultados e Discussão ............................................................................... 57
4.6. Conclusão .................................................................................................... 65
4.7. Referências .................................................................................................. 66

5. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................... 69

APÊNDICES ............................................................................................................. 71

Apêndice A – Resultado das análises físicas da água subterrânea por ponto de
avaliação, no município de Alegre, ES. ..................................................................... 71

Apêndice B – Resultado das análises químicas e microbiológicas da água
subterrânea por ponto de avaliação, no município de Alegre, ES. ............................ 73

Apêndice C – Resultado das análises da água subterrânea para uso na irrigação
por ponto de avaliação, no município de Alegre, ES. ................................................ 76

Apêndice D– Foto Interpretação do uso e ocupação da terra com suas respectivas
áreas (%) ................................................................................................................... 78
vii

MENEZES, João Paulo Cunha, M.Sc., Universidade Federal do Espírito Santo,
fevereiro de 2012. Influência do uso e ocupação da terra na qualidade da água
subterrânea e sua adequação para consumo humano e uso na agricultura
Orientador: Mirna Aparecida Neves. Coorientador: Alexandre Rosa dos Santos.

RESUMO

A avaliação da qualidade da água é essencial para assegurar seu uso
sustentável e seguro para consumo humano, uso agrícola e industrial. Para este
propósito, o objetivo do estudo foi avaliar a qualidade da água subterrânea e
descrever a correlação entre diferentes tipos de uso da terra e os parâmetros de
qualidade da água no município de Alegre, sul do Estado do Espírito Santo. Foram
usados os métodos da APHA para análise de 60 amostras coletadas em poços
tubulares na área especificada. Ferramentas de Sistemas de Informações
Geográficas (SIGs) foram utilizadas para delimitação da área de influência dos
poços e para geração de mapas de uso da terra. Alguns parâmetros importantes que
influenciam a qualidade da água para consumo humano e irrigação foram avaliados
e comparados com os limites permitidos pela legislação. A técnica de estatística
multivariada de correlação canônica foi utilizada com apoio do aplicativo
computacional R-cran. As análises mostraram que os parâmetros turbidez, pH, ferro
e coliformes termotolerantes, estão fora dos limites recomendados pelo Ministério da
Saúde para consumo humano, sendo improprias para o consumo. Para a avaliação
da qualidade da água para irrigação, a porcentagem de sódio mostrou-se imprópria
para este uso em 73% das amostras. A correlação canônica foi significativa entre o
primeiro par das variáveis canônicas. As variáveis canônicas encontradas foram:
índice de uso e ocupação da terra e índice de degradação da água, ambos
padronizados. Observou-se uma correlação significativa entre os dois grupos, sendo
possível afirmar que a atividade agropecuária causa impactos consideráveis na
qualidade da água subterrânea devido ao incremento dos teores de nitrato.

Palavras-chaves: Qualidade da água, Sistemas Informações Geográficas, análise
multivariada.