Diagnóstico da relação entre o uso do solo e a qualidade da água na Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos - Novo Hamburgo - RS, com o auxílio de técnicas de geoprocessamento

Abstract

Resumo: O presente trabalho teve como objetivo investigar as relações entre a qualidade das águas superficiais e o uso do solo na Bacia Hidrográfica do Rio dos Sinos (BHRS) - RS, utilizando técnicas de geoprocessamento. A BHRS é uma das sub-bacias do Rio Guaíba, ocupando uma superfície de aproximadamente 3690 km2 e 190 km de curso de água, englobando parcial ou totalmente 32 municípios. A bacia do Guaíba é considerada uma das mais poluídas do Brasil. O Rio dos Sinos apresenta um histórico de ocorrência de mortandades de peixes de diversas magnitudes, tendo seu ápice em agosto de 2006, com um total de 100 toneladas. Foram utilizados 10 pontos de amostragem ao longo da BHRS, coletados e analisados pela FEPAM entre os anos de 2000 e 2009, com periodicidades variando de coletas mensais a trimestrais. Os parâmetros físico-químicos utilizados neste estudo foram o oxigênio dissolvido (OD), demanda bioquímica de oxigênio (DBO), variação da temperatura da água (TH2O), pH, sólidos totais (ST), coliformes termotolerantes (CT), fósforo total (PT), nitrogênio total (NT) e turbidez (TB), os quais foram posteriormente utilizados para o cálculo do Índice de Qualidade das Águas (IQA). Ao comparar os parâmetros com a Resolução nº 357/05 do CONAMA, para rios classe II, todos se mantiveram estáveis ao longo do tempo para o pH e TH2O. Os pontos P09 e P10 se mantiveram dentro dos padrões para todos os parâmetros e o P08 somente se apresentou fora dos padrões para o PT.O OD, PT e CT se apresentaram fora dos padrões em todos os pontos contidos no trecho inferior da bacia. A TB, o NT e a DBO, se encontraram fora dos padrões somente nos pontos P03 e P06. No ano de 2006 o trecho inferior da bacia apresentou as maiores variações tanto nos parâmetros individuais quanto entre os IQAs anuais, variando de ruim a péssima. Os pontos de monitoramento localizados no trecho superior da bacia apresentaram qualidade de razoável a boa durante o período analisado. Para a análise temporal, a BHRS foi divida em três seções: Baixo Sinos (BS), Médio Sinos (MS) e Alto Sinos (AS). Foram classificadas imagens do satélite LANDSAT5-TM, dos anos de 1986, 2000 e 2009, no intuito de identificar e quantificar as áreas com cobertura florestal, urbana, agrícola e corpos hídricos. O BS apresentou o maior aumento em área urbana e por consequência maior densidade populacional. O AS apresenta a maior área coberta com agricultura, mas em termos percentuais o BS apresenta uma maior proporção. O uso água teve uma flutuação ao longo dos anos, mas sempre se manteve próximo dos 2% em todas as seções da bacia. A cobertura florestal apresentou um decréscimo na seção do BS, uma pequena flutuação no MS e um acréscimo no AS. Após todas as avaliações, foi possível construir um Sistema de Informações Geográficas (SIG) com todas as informações geradas das análises da água e solo. Este estudo demonstrou que o SIG é uma ferramenta satisfatória para a avaliação das subbacias do Rio dos Sinos, onde pontos de maior fragilidade, trechos com qualidade abaixo dos padrões, pontos acima e dentro dos padrões puderam ser identificados. Palavras-chave: SIG; qualidade da água; Rio dos Sinos; Bacia do Guaíba.

Abstract: The present study aims to investigate the relationship between surface water quality and land use at the Sinos River Watershed (BHRS) in Rio Grande do Sul, Brazil using geoprocessing techniques. The BHRS is a sub-basin of the Guaíba River that covers an area of approximately 3690 km2 and 190 km of streams that touches or contains 32 cities. The Guaiba Basin is considered one of the most polluted in the Brazil. The Sinos River has a history of occurrence of fish kills of various magnitudes, the worst of which occurred in August 2006 when 100 tons of fish died. FEPAM installed, collected, and analyzed 10 sampling points along the BHRS from 2000 to 2009, with intervals ranging from four to 12 times per year. The parameters used in this study were dissolved oxygen (OD), biochemical oxygen demand (BOD), water temperature variation (TH2O), pH, total solids (TS), fecal coliform (TC), total phosphorus (TP), total nitrogen (TN) and turbidity (TB), which were used to calculate the Water Quality Index (WQI). By comparing the water quality with CONAMA Resolution 357/05 for Class II rivers, concentrations above the normal range were found for all years for OD, CT, NT, PT and CT in the lower section of the basin. In 2006, the lower part of the basin showed the highest changes in both individual parameters and annual WQIs, ranging from regular to very poor quality. Monitoring points located in the upper basin showed good to excellent quality during the reporting period. For the temporal analysis of land use, the BHRS was divided into three sections: Low Sinos (LS), Medium Sinos (MS) and High Sinos (HS). Three LANDSAT5-TM images from 1986, 2000 and 2009 were classified in order to identify and quantify the forest cover, urban, agricultural and water body areas. It was found that LS presented the greatest increase in urban area and consequently higher population density. The HS section showed the largest increase in areas covered with agriculture and MS showed the lowest decrease of forest cover. From the water and soil analysis data, it was possible to build a Geographic Information System (GIS). This study demonstrates that GIS is a useful tool for the evaluation of sub-basins of the Sinos River where fragile and low water quality points as well as above the patterns could be identified. It was concluded that the areas occupied by forests and pastures increased the availability and quality of water at BHRS. On the other hand the urban and agricultural areas reduced the availability and quality of water in the BHRS. Key-words: GIS, water quality, Sinos River, Guaíba’s river watershed.