UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
ICET/FAET/FAMEV/IB/ICHS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS
DIAGNÓSTICO DOS USOS DA ÁGUA E DO SOLO NA BACIA DO
RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA (MATO GROSSO) E SEUS EFEITOS
SOBRE A QUALIDADE DA ÁGUA
VALDECI ANTONIO DE OLIVEIRA
Cuiabá agosto - 2016
DIAGNÓSTICO DOS USOS DA ÁGUA E DO SOLO NA BACIA DO
RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA (MATO GROSSO) E SEUS EFEITOS
SOBRE A QUALIDADE DA ÁGUA
VALDECI ANTONIO DE OLIVEIRA
Dissertação apresentada ao Programa de
Pós-Graduação em Recursos Hídricos da
Universidade Federal de Mato Grosso para
a obtenção do título de mestre em Recursos
Hídricos.
Orientador: Prof. Dr. Ibraim Fantin Cruz
Cuiabá agosto - 2016
Dedico este trabalho aos quem me fizeram o que eu sou:
Meu pai José e minha mãe Maria (in memoriam)
E aqueles que hoje me moldam: Minha mulher Simoni
e meus filhos Rafael, Lucas e Sofia.
AGRADECIMENTOS
Ao Criador que proporcionou a realização desta conquista.
Ao meu orientador Prof. Dr. Ibraim Fantin da Cruz, por sua dedicação, apoio, paciência e
amizade em todas as etapas da realização deste trabalho. Minha sincera admiração.
A Co-orientadora Professora Dra Daniela Maimoni de Figueiredo, pelas brilhantes
contribuições.
A Universidade Federal de Mato Grosso e ao Programa de Pós-Graduação em Recursos
Hídricos pela oportunidade oferecida.
Aos professores do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos, pelo conhecimento
transmitido que contribuíram muito para minha formação profissional.
A Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela concessão
da bolsa de estudo.
Aos colegas do Programa de Pós Graduação Em Geografia Campus Rondonópolis, Camila e
Gustavo pela contribuição na elaboração dos mapas.
Ao graduando em Engenharia Sanitária Caroline Dávalus pelas contribuições na aquisição e
processamentos dos dados.
A SEMA pela disponibilização dos dados.
A Tractebel Energia (Sr. Claudiano) pelo apoio na visita de campo e por ter cedido os dados
para a realização deste trabalho.
Aos colegas de mestrado, pela grande amizade, carinho, compreensão e momentos de alegria
proporcionados nessa jornada.
Aos familiares que incentivaram, acreditaram e contribuíram para a realização desse projeto,
Meus sinceros agradecimentos.
As minhas Irmãs Coracy, Doraci, Darci, Nercy e Lucy, que sempre me motivaram e apoiaram
durante as vindas à Cuiabá.
E em especial a minha esposa e aos meus filhos pelo apoio, carinho e forças para prosseguir
sempre em frete, e por fazer parte dessa conquista.
E a todos de alguma forma contribuíram para a realização e sucesso deste trabalho.
Meu muito obrigado
RESUMO
A alteração do uso e ocupação da bacia hidrográfica, principalmente pela conversão de áreas naturais em áreas agrícolas e urbano-industriais desempenha importante influência sobre os recursos hídricos. Assim, para realizar o diagnóstico dos usos da água e seus efeitos sobre a qualidade da água da bacia do Ribeirão Ponte de Pedra (região sul de Mato Grosso), este estudo foi dividido em dois capítulos, sendo que o primeiro teve como objetivo avaliar a qualidade e disponibilidade hídrica na bacia considerando os usos da água e os reflexos da ocupação do solo. A classificação desses usos foi feita a partir de imagens Landsat-8. A caracterização hidrológica e da disponibilidade hídrica foram obtidas a partir de séries de chuva e vazão da bacia. A qualidade da água e o IQA (Índice de Qualidade da Água) foram analisados a partir de 18 parâmetros segundo a Resolução CONAMA 375/2005. A bacia apresenta extensa área de uso antrópico (75,31%), como culturas temporárias, pastagem e solo descoberto, e apenas 0,9% de cobertura florestal. O regime hidrológico apresenta marcante sazonalidade, com uma vazão outorgável de 8,26 m3.s-1, destes 31% já foram outorgados. A qualidade da água foi considerada ruim e regular em 73% das amostras, e cinco dos parâmetros estiveram em desacordo com a legislação. No segundo capitulo foi considerado que a construção de pequenas centrais hidrelétricas (PCH) pode causar diversas alterações nos ecossistemas fluviais, principalmente quando planejadas em cascata. Sendo assim, teve-se como objetivo quantificar os efeitos da operação de duas PCHs em cascata e avaliar seus efeitos isolados e acumulativos na alteração da qualidade da água do Ribeirão Ponte de Pedra. Foram utilizados 15 parâmetros de qualidade de água oriundos do monitoramento ambiental dos empreendimentos, coletados semestralmente entre os anos de 2006 e 2013. O teste de Wilcoxon mostrou que a PCH José Gelázio alterou significativamente cinco parâmetros, ocasionando um aumento de temperatura de 3%, redução de 28% da cor, 22% dos sólidos dissolvidos, 20% dos sólidos totais e 12% dos sólidos suspensos. A PCH Rondonópolis alterou significativamente, apenas dois parâmetros, reduzindo a temperatura em 3% e aumentando o pH em 1,5%. Quanto ao efeito acumulativo, os reservatórios alteraram significativamente dois parâmetros, provocando um aumento de 18% nas concentrações de fósforo total e redução de 48% nos sólidos totais. Estes efeitos são associados ao aumento da exposição da água a radiação solar e ao processo de retenção de partículas devido ao aumento do tempo de retenção hidráulica nos reservatórios. Com isso, observa-se que os efeitos acumulativos do sistema em cascata foram 15% maiores que a soma dos efeitos individuais, indicando que empreendimentos em cascata tendem a potencializar os efeitos isolados. A qualidade da água dessa bacia encontra-se em situação preocupante, fazendo necessárias medidas de controle para garantir os usos múltiplos e a qualidade ambiental.
Palavras-chave: uso e ocupação do solo, vazão outorgável, índice de qualidade de água, gestão dos recursos hídricos, efeito acumulativo.
ABSTRACT
The change of use and occupation of the river basin, mainly the conversion of natural areas in agricultural and urban-industrial areas has an important influence on water resources. Thereby to make the diagnosis of water use and its effects on the water quality of Ribeirão Ponte de Pedra basin, this study was divided into two chapters, the first of which was to evaluate the quality and water availability in the basin considering the uses of water and the land use consequences. The classification of these uses was made from Landsat-8 images. Hydrological characterization and water availability were obtained from series of precipitation and water flow of the basin. Water quality and Water Quality Index were analyzed from 18 parameters according to CONAMA Resolution 375/2005. The basin has a large area subjected to anthropogenic influence (75.31%), such as temporary crops, pasture and bare soil, and only 0.9% of forest cover. The hydrologic regime has remarkable seasonality, with a grantable flow 8.26 m3.s-1, of these 31% have already been granted. The water quality was considered poor and fair in 73% of samples, and five of the parameters have been in disagreement with the law. In the second chapter it was considered that the construction of small hydropower plants (SHP) can cause several changes in river ecosystems, especially when designed in cascade. So it had as objective to quantify the effects of two SHP in cascade operation and evaluate its individual and cumulative effects of altering the water quality of the Ribeirão Ponte de Pedra. Were used 15 water quality parameters derived from the environmental monitoring of the undertakings, collected every six months between 2006 and 2013. The Wilcoxon test has shown that SHP Jose Gelazio significantly changed five parameters, leading to a 3% increase in temperature and 28% reduction of color, 22% of dissolved solids, 20% total solids and 12% suspended solids. The SHP Rondonopolis significantly changed only two parameters, reducing the temperature at 3% and increasing pH at 1.5%. Regarding the cumulative effect the reservoirs significantly changed two parameters, causing an increase of 18% in total phosphorus concentrations and reduced by 48% of the total solids. These effects are associated with an increased water exposure to solar radiation and particle retention process due to increased hydraulic retention time in the reservoirs. With this, it is observed that the cumulative effects of the cascade system was 15% greater than the sum of the individual effects, indicating that projects in cascade tends to potentialize effects isolated. The basin water quality is in concern, being necessary control measures to ensure the multiple uses and environmental quality.
Keywords: land use and occupation, grantable flow, water quality index, water resources
management, cumulative effect.
LISTA DE FIGURAS
FIGURA 1: LOCALIZAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA, NA BACIA DO
ALTO PARAGUAI E NO BRASIL. ................................................................................................ 24
FIGURA 2: A) USO E OCUPAÇÃO DO SOLO DA BACIA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA; B) IMAGEM
LANDSAT-8 EM COMPOSIÇÃO COLORIDA RGB (RED, GREENAND BLUE) DAS BANDAS 4, 3 E 2,
REFERENTE A BACIA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA, EM AGOSTO DE 2015.............................. 29
FIGURA 3: VARIAÇÃO MENSAL MEDIANA DA PRECIPITAÇÃO NA CIDADE DE RONDONÓPOLIS NO
PERÍODO DE 2000 A 2015 (POSTO Nº83410; FONTE: INMET) E DA VAZÃO MEDIANA MENSAL DO
RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA NO PERÍODO ENTRE 1995 A 2006 (POSTO Nº6545500; FONTE:
HIDROWEB/ANA). .................................................................................................................. 30
FIGURA 4: CURVA DE PERMANÊNCIA OBSERVADA PARA O RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA NO PERÍODO
ENTRE 1995 A 2006 (POSTO Nº6545500; FONTE: HIDROWEB/ANA). LEGENDA: Q95= VAZÃO DE
REFERÊNCIA UTILIZADA NO ESTADO DE MATO GROSSO; QMEDIANA= VAZÃO MEDIANA. ........ 31
FIGURA 5: CLASSIFICAÇÃO DO ÍNDICE DE QUALIDADE DE ÁGUA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA. .... 34
FIGURA 6: LOCALIZAÇÃO DOS PONTOS DE COLETA E DAS PCHS ENG. JOSÉ GELÁSIO E
RONDONÓPOLIS NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO PONTE SUB-BACIA ALTO PARAGUAI. 47
FIGURA 7: VARIAÇÃO MEDIANA MENSAL DA PRECIPITAÇÃO NA CIDADE DE RONDONÓPOLIS NO
PERÍODO DE 2000 A 2015 (POSTO Nº83410; FONTE: INMET) E DA VAZÃO MEDIANA MENSAL DO
RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA DO PERÍODO ENTRE 1995 A 2006 (POSTO Nº6545500; FONTE:
HIDROWEB/ANA). .................................................................................................................. 48
FIGURA 8: PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA QUE SOFRERAM ALTERAÇÕES SIGNIFICATIVAS
(P≤0,05), PROMOVIDAS PELA FORMAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS EM CASCATA DAS PCHS JOSÉ
GELÁZIO E RONDONÓPOLIS, CONSIDERANDO SEUS EFEITOS ISOLADOS E ACUMULATIVOS, DE
ACORDO COM O TESTE PAREADO DE WILCOXON (Z). ............................................................... 52
FIGURA 9: TAXA DE ALTERAÇÃO DOS PARÂMETROS DE QUALIDADE DE ÁGUA PROVOCADA PELA
FORMAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS DAS PCHS JOSÉ GELÁZIO E RONDONÓPOLIS, CONSIDERANDO
SEUS EFEITOS ISOLADOS E ACUMULATIVOS. LEGENDA: ALC= ALCALINIDADE; COND=
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA; DQO= DEMANDA QUÍMICA DE OXIGÊNIO; DURE= DUREZA; FE=
FERRO DISSOLVIDO; PT= FÓSFORO TOTAL; NTK= NITROGÊNIO TOTAL KJELDAHL; OD=
OXIGÊNIO DISSOLVIDO; ST= SÓLIDOS TOTAIS; SD= SÓLIDOS DISSOLVIDOS; SS= SÓLIDOS EM
SUSPENSÃO; TEMP= TEMPERATURA; TURB= TURBIDEZ. ........................................................... 53
LISTA DE TABELAS
TABELA 1: LIMIARES DO ÍNDICE KAPPA UTILIZADOS. ................................................................ 26
TABELA 2: VALORES E CATEGORIAS DE QUALIDADE DA ÁGUA DO IQA. .................................... 28
TABELA 3: OUTORGAS CONCEDIDAS NA BACIA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA PARA ÁGUAS
SUPERFICIAIS, PARA AS MODALIDADES, FINALIDADES E VAZÃO OUTORGADA NOS CURSOS
D'ÁGUA. ............................................................................................................................. 31
TABELA 4: PARÂMETROS DESCRITORES DA QUALIDADE DA ÁGUA DO RIBEIRÃO PONTE DE
PEDRA. .............................................................................................................................. 33
TABELA 5: PARÂMETROS DESCRITORES DA QUALIDADE DA ÁGUA (MEDIANA E QUARTIS) NO
RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA, NA ÁREA DE INFLUÊNCIA NAS PCHS JOSÉ GELÁZIO E
RONDONÓPOLIS. ................................................................................................................ 51
LISTA DE SIGLAS
ANA - Agência Nacional de Águas
ANEEL - Agência Nacional de Energia Eletrica
CONAMA – Conselho Nacional de Meio Ambiente
CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo
FAPEMAT – Fundaçao de Amparo a Pesquisa de Mato Grosso
IBGE – Instituto Brasileiro de Geografia e Estatistica
INMET – Instituto Nacional de Meterologia
IQA - Índice de Qualidade de Água
PCH - Pequena Central Hidreletrica
SIG - Sistema de Informações Georreferenciadas
SEMA - Secretaria Estadual de Meio Ambiente
SEPLAN – Secretaria de Meio Ambiente do Estado de Mato Grosso
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO GERAL ......................................................................................................... 14
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 17
CAPÍTULO I .......................................................................................................................... 19
RESUMO ................................................................................................................................. 19
ABSTRACT ............................................................................................................................. 20
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 21
1 METODOLOGIA .................................................................................................................. 22
1.1 ÁREA DE ESTUDO .......................................................................................................... 22
1.2 EXTRAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA . 24
1.3 CLASSIFICAÇÃO DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO ............................................ 25
1.4 PRECIPITAÇÃO E VAZÃO......................................................................................... 26
1.5 QUALIDADE DE ÁGUA ............................................................................................. 27
2. RESULTADOS .................................................................................................................... 28
2.1 USO E OCUPAÇÃO DA BACIA ................................................................................. 28
2.2 REGIME HIDROCLIMATICO E DISPONIBILIDADE HÍDRICA ............................ 30
2.3 QUALIDADE DA ÁGUA ............................................................................................. 32
3. DISCUSSÃO ........................................................................................................................ 34
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................... 37
AGRADECIMENTOS ............................................................................................................. 37
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 38
CAPÍTULO II ......................................................................................................................... 42
RESUMO ................................................................................................................................. 42
ABSTRACT ............................................................................................................................. 43
INTRODUÇÃO ........................................................................................................................ 44
1 METODOLOGIA .................................................................................................................. 45
1.1 ÁREA DE ESTUDO ...................................................................................................... 45
1.2. AMOSTRAGEM .......................................................................................................... 48
1.3. ANÁLISE DOS DADOS .............................................................................................. 49
2 RESULTADOS ..................................................................................................................... 50
2.1 CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA................................................. 50
2.2 ALTERAÇÕES ISOLADAS E ACUMULATIVAS .................................................... 51
3. DISCUSSÃO ........................................................................................................................ 54
3.1 PARÂMETROS ALTERADOS COM A FORMAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS .... 54
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................................... 57
AGRADECIMENTOS ............................................................................................................. 58
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................................... 58
CONCLUSÃO GERAL ........................................................................................................... 64
14
INTRODUÇÃO GERAL
A obtenção de água com boa qualidade e quantidade para atender as demanda dos
diversos usos da humanidade é sem duvida a questão mais relevante da atualidade, porque as
atividades antrópicas alteram de forma significativa os processos hidrológicos em todo mundo
(PADOVESI-FONSECA et al., 2010). A qualidade da água está relacionada com as formas
de usos da água e do solo, sendo que o modelo de ocupação atual tem causado diferentes
danos ambientais e ameaçado tanto a disponibilidade como a qualidade da água (LIMA, 2013;
MARTINS, 2001).
Devido a importância da bacia hidrográfica, a Lei nº. 9.433/1997 (BRASIL, 1997) da
Política Nacional de Recursos Hídricos a considera como unidade de estudo, planejamento e
gerenciamento dos recursos hídricos, onde a gestão deve tomar como unidade territorial a
bacia hidrográfica. Também define a água como um bem de domínio público, dotado de valor
econômico e os usos prioritários são para o abastecimento humano bem, como de
desenvolvimento econômico e social.
Neste contesto a análise do uso e ocupação do solo em bacias hidrográficas destaca-se
como um fator primordial na avaliação ambiental, porém não pode ser realizada apenas do
ponto de vista físico, uma vez que deve ser entendida de forma integrada, considerando-se a
relação existente entre a degradação natural e as formas de uso e ocupação pela sociedade
(ROMÃO, SOUZA, 2011). Esta ocupação, no caso do Estado de Mato Grosso foi sendo
historicamente acompanhada do crescimento populacional e ampliação do setor agropecuário,
seguidos de problemas que geraram uma série de pressões sobre os recursos hídricos
(FIGUEIREDO, 2012).
Os recursos hídricos são bens de consumo final ou intermediário na quase totalidade
das atividades humanas. Com o aumento da intensidade e variedade dos usos ocorrem
conflitos entre usuários. Uma forma de subsídio é a análise dos parâmetros indicadores da
qualidade da água e sua relação com uso e cobertura do solo, pois se caracteriza como sendo
uma etapa inicial para o planejamento e gestão da bacia hidrográfica. Outra forma eficiente de
evitar e administrar esses conflitos são a gestão integrada do uso, controle e conservação dos
recursos hídricos (SEMA, 2014). .
A análise da qualidade das águas é de fundamental importância para identificar os
fatores passíveis de afetar a disponibilidade hídrica (TONIN, 2013). Recentemente foi
evidenciado por Souza (2015) que os usos do solo como a agropecuária e usos urbanos já
15
comprometem a qualidade da água em toda bacia do rio Vermelho, do qual o Ribeirão Ponte
de Pedra é tributário. Nesta bacia foi observada a influência difusa destes usos e notadamente
sua capacidade de alterar a qualidade da água do rio principal.
A qualidade da água aliada a disponibilidade hídrica, deve ser entendida como a
parcela da vazão que pode ser utilizada pela sociedade para o seu desenvolvimento, sem
comprometer o meio ambiente aquático (CRUZ, TUCCI, 2008), são fatores condicionantes
para instruir os processos de outorga, os quais estão vinculados a estudos sobre o balanço
entre disponibilidades e demandas futuras dos recursos hídricos, em quantidade e qualidade,
com identificação de conflitos potenciais (Lei Federal 9433/97 - BRASIL, 1997). Desta
forma, a outorga garante os usos múltiplos requeridos da água já que está vinculada a
disponibilidade hídrica, ao mesmo tempo que funciona como um bom instrumento de gestão
das águas ao ponderar a importância da qualidade da água.
Os usos outorgáveis contemplam a implantação de reservatórios, os quais têm sido
amplamente utilizados no Brasil para suprir as necessidades de abastecimento de água,
irrigação e fornecimento de energia elétrica, dentre outras finalidades (PRADO, 2004; SILVA
et al., 2010; ESPEJO et al., 2012).
A geração de energia por hidrelétrica é uma importante fonte de energia em todo o
mundo, no entanto, o seu uso é acompanhado de desvantagens ambientais e sociais. Embora
os reservatórios das hidrelétricas desempenhem importante papel no desenvolvimento sócio-
econômico constituem um obstáculo longitudinal nos sistemas fluviais resultando na
fragmentação de ecossistemas (ZEILHOFER, MOURA, 2009). Além disso, provocam
alterações nos regimes hidrológicos dos rios, desequilíbrios nos fluxos biogeoquímicos na
água do reservatório, podendo gerar impactos ambientais, a montante e à jusante do
barramento (JUNK, 2000). Estes impactos podem ser mais representativos quando se trata de
rios dos planaltos formadores das planícies de inundação do Pantanal (KINGSFORD, 2000).
Apesar do grande número de hidrelétricas em construção ou em operação na região de
interface do Planalto com a Planície, pouco se sabe sobre os efeitos destes empreendimentos
nas alterações da qualidade e da quantidade das águas que chegam ao Pantanal Mato-
grossense, principalmente aquelas provocadas por reservatórios de pequena regularização, já
que os impactos causados por este tipo de empreendimento têm sido negligenciados em
comparação com os impactos de grandes reservatórios (MENTEL et al., 2010).
Neste sentido, Souza (2015), analisando a influência dos usos na qualidade da água
de corpos d’água formadores do Pantanal, assinala a necessidade de ampliar as pesquisas
16
básicas e aplicadas para subsidiar o poder público na tomada de decisões relativas aos usos e
a qualidade da água dos recursos hídricos.
Considerando que o uso e ocupação das bacias hidrográficas desempenham
importante influência sobre os recursos hídricos e que entre estes usos, a construção de
pequenas centrais hidrelétricas (PCH) pode causar diversas alterações nos ecossistemas
fluviais, principalmente quando planejadas em cascata, foram adotadas duas abordagens neste
trabalho para diagnósticar os usos da água na bacia do Ribeirão Ponte de Pedra (Mato
Grosso), bem como seus efeitos sobre a qualidade da água. A primeira abordagem teve como
objetivo avaliar a qualidade e a disponibilidade hídrica na bacia do Ribeirão Ponte de Pedra
(região sul de Mato Grosso), considerando os usos da água e os reflexos da ocupação do solo.
A segunda abordagem teve por objetivo quantificar os efeitos da operação de duas PCHs em
cascata e avaliar seus efeitos isolados e cumulativos na alteração da qualidade da água do
Ribeirão Ponte de Pedra.
17
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRASIL (1997). Lei n° 9.433, de 8 de janeiro de 1997, que institui a Política Nacional de
Recursos Hídricos, cria o Sistema Nacional de Gerenciamento de Recursos Hídricos e dá
outras providências.
CRUZ, L. C.; TUCCI, C. E. M. Estimativa da disponibilidade hídrica através da curva de
permanência. RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos. v. 13, n. 1, p. 111-124. 2008.
ESPEJO, L.; KRESTSCHNER, N.; OYARZÚN, J.; MEZA, F.; NÚNEZ, J.; MATURANA,
H.; SOTO, G.; OYARZO, P.; GARRIDO, M.; SUCKEL, F.; AMEGAZA, J.; OYARZÚN, R.
Application of water quality índices and analysis of the surface water quality monitoring
network in semiarid North – Central, Chile. Environmental Monitoring and Assessment, n.
1894, p. 5571-5588, 2012.
FIGUEIREDO, S. B. Avaliação da Qualidade da Água da Sub-Bacia do Rio Cuiabá-MT
Aplicando Análise Multivariada. 2012. 140 f. Dissertação (Programa de Pós- Graduação em
Recursos Hídricos) - Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá-MT.
JUNK, W. J. Mechanisms for development and maintenance of biodiversity in neotropical
floodplains. In: Brij Gopal; Wolfgang J. Junk; J.A. Davids. (Org.). Biodiversity in wetlands:
assessment, function and conservation. 1ed. Leiden: Backhuys Publishers. v. 1, p. 119-139,
2000.
KINGSFORD, R. T. Review: ecological impacts of dams, water diversions and river
management of floodplain wetlands in Australia. Austral Ecology, v. 25, p. 109-127, 2000.
LIMA, C. R. N. Variabilidade espacial de parâmetros de qualidade de água nas bacias do rio
Cuiabá e São Lourenço. 2013. 86 f. Dissertação (Programa de Pós- Graduação em
Engenharia Civil e Ambiental) - Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá – MT, 2013.
MARTINS, S. V. Recuperação de matas ciliares. Viçosa: Aprenda Fácil, 2001. 220 p.
MENTEL, S. K.; HUGHES, D. A.; MULLER, N. W. J. Ecological impacts of small dams on
south African rivers Part 1: drivers of change – water quantity and quality. Water SA, v. 36,
p. 351-360, 2010.
PADOVESI-FONSECA, C.; CORRÊA, C. G.; LEITE, G. F. M.; COSTA, L. S.; PEREIRA,
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18
PRADO, R. Geotecnologias aplicadas à análise espaço temporal do uso e cobertura da terra e
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hídricos. (Tese Doutorado). Universidade de São Paulo. São Carlos. 2004.
ROMÃO, A. C. B. C.; SOUZA, M. L. Análise do Uso e ocupação do Solo na Bacia do
Ribeirão São Tomé, Noroeste do Paraná -PR (1985 e 2008). RA´E GA, v. 21, p. 337-364.
2011.
SEMA - Secretaria Estadual de Meio Ambiente. Relatório de Monitoramento da Qualidade da
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B. et al., Cuiabá: SEMA/MT, 2014. 129 p.
SILVA, J. J. S.; MARQUES, M.; DAMÁSIO, J. M. Impactos do desenvolvimento do
potencial hidrelétrico sobre os ecossistemas aquáticos do Rio Tocantins. Ambi-Água,
Taubaté. v. 5, n 1, p. 189-203, 2010.
SOUZA, A.V.V. Influência dos usos do solo na qualidade da água do rio Vermelho no
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TONIN, D. Tarifa da água está mais cara em Rondonópolis. A TRIBUNA MATO GROSSO
DIGITAL, 14 de agosto de 2013. Disponível em:
<http://www.atribunamt.com.br/2013/08/tarifa-da-agua-esta-mais-cara-em-rondonopolis/>.
ZEILHOFER, P.; MOURA, R. P. M. Hydrological changes in the northern Pantanal caused
by the Manso dam: analysis and suggestions for mitigation. Ecological Energneering. v. 35, p.
105-117, 2009.
19
CAPÍTULO I
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE E DISPONIBILIDADE HÍDRICA DA BACIA DO
RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA, TRIBUTÁRIO DO PANTANAL
RESUMO
A alteração do uso e ocupação da bacia hidrográfica, principalmente pela conversão de áreas
naturais em áreas agrícolas e urbano-industriais desempenha importante influência sobre os
recursos hídricos. Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade e disponibilidade
hídrica na bacia do Ribeirão Ponte de Pedra (região sul de Mato Grosso), considerando os
usos da água e os reflexos da ocupação do solo. A classificação desses usos foi feita a partir
de imagens Landsat-8. A caracterização hidrológica e da disponibilidade hídrica foram
obtidas a partir de séries de chuva e vazão da bacia. A qualidade da água e o IQA (Índice de
Qualidade da Água) foram analisados a partir de 18 parâmetros segundo a Resolução
CONAMA 375/2005. A bacia apresenta extensa área de uso antrópico (75,31%), como
culturas temporárias, pastagem e solo descoberto, e apenas 0,9% de cobertura florestal. O
regime hidrológico apresenta marcante sazonalidade, com uma vazão outorgável de 8,26m3s-1,
destes 31% já foram outorgados. A qualidade da água foi considerada ruim e regular em 73%
das amostras, e cinco dos parâmetros estiveram em desacordo com a legislação. Assim, a
qualidade da água da bacia encontra-se em situação preocupante, fazendo-se necessário a
implatação de medidas de controle para garantir os usos múltiplos e a qualidade ambiental.
Palavras - chave: uso e ocupação do solo, vazão outorgável, índice de qualidade de água,
gestão dos recursos hídricos.
20
ABSTRACT
Change in use and occupation of the basin, mainly the transformation of natural areas into
agricultural and urban-industrial areas, has an important influence on water resources. This
study assessed the quality and availability of water in the Ponte de Pedra Stream basin
(southern state of Mato Grosso), considering the use of water and influence of land use. The
classification of these uses was made from Landsat-8 imagery. Hydrological characterization
and water availability characterization were obtained from series of rainfall and flow of the
basin. Water quality and IQA (Water Quality Index) were analyzed from 18 parameters,
according to CONAMA Resolution 375/2005. The basin has a large area subjected to
anthropogenic influence (75.31%), such as temporary crops, pasture and bare soil, and only
0.9% of forest cover. The hydrological regime has a pronounced seasonality, with a grantable
flow of 8.26 m3.s-1, of these, 31% have already been granted. Water quality was considered
poor and fair in 73% samples, and five of the parameters have not complied with the law.
Thus, the water quality in the basin is of concern, requiring control measures to ensure the
multiple uses and environmental quality.
Key words: land use and occupation, grantable flow, water quality index, management of water
resources.
21
INTRODUÇÃO
A água é um recurso natural essencial ao desenvolvimento socioeconômico e
ambiental, sendo fundamental na manutenção da vida e da maioria dos ciclos naturais na terra
(TUNDISI; TUNDISI, 2005). A qualidade da água é representada por suas características
físicas, químicas e biológicas determinadas por fenômenos naturais e pela ação antrópica, já
que o uso e ocupação do solo determinam a qualidade da água nas bacias hidrográficas
(NIEWEGLOWSKI, 2006; TOLEDO, NICOLELLA, 2002; ESPEJO et al., 2012;
TRAUTWEIN et al., 2012).
Dentre os diversos usos da água sem dúvida os mais relevantes são abastecimento
humano e a dessedentação animal, de acordo com o preconizado pela Política Nacional de
Recursos Hídricos (Lei nº 9.433 de 1997), porém com o passar do tempo, se tornou
fundamental a irrigação, as atividades industriais, os processos e fornecimento de energia
elétrica, entre outros usos (FIGUEIREDO, 2012; ESPEJO et al., 2012).
O processo de ocupação em todo Brasil caracterizou-se pelo escasso planejamento e
consequente destruição dos recursos naturais. E ao longo da história do país, a cobertura
vegetal nativa foi sendo fragmentada, cedendo espaço para agricultura, pastagens e
urbanização, causando um conjunto de problemas ambientais, como a extinção da fauna e da
vegetação, auterações nas mudanças climáticas locais, provocando a erosão dos solos e
consequentemente o assoreamento dos cursos d'água (MARTINS, 2001). Este mesmo modelo
tem-se seguido para a ocupação do cerrado visando à produção agropecuária, onde ocorreu
redução considerável da vegetação nativa, incluindo as matas ciliares e as regiões de
nascentes. Além disso, os investimentos na produtividade trouxeram a mecanização e a
utilização dos agroquímicos, que tornaram os cursos hídricos mais vulneráveis
(GONÇALVEZ et al., 2015).
A degradação dos ecossistemas aquáticos continentais tornou-se uma preocupação
mundial e tem levado os gestores dos recursos hídricos de muitos países a buscarem soluções
de controle e conservação desses ecossistemas (SIQUEIRA, HENRY-SILVA, 2011), haja
vista que a demanda da água aumenta continuamente e a quantidade de água é constante e
finita.
A análise do uso e ocupação do solo pode servir como ferramenta para planejar a
gestão dos recursos hídricos, pois a partir deste levantamento é possível analisar a influência
das atividades desenvolvidas na bacia sobre os recursos hídricos sendo que e a obtenção
22
destas informações pode ser utilizada como subsídio para a correção de problemas existentes
(QUEIROZ et al., 2010).
Visando otimizar o atendimento às demandas por água em termos qualitativos e
quantitativos, algumas ferrementas de avaliação têm sido utilizados, como os índices de
qualidade de água, que permitem a comparação de diferentes locais e em diferentes espaços
de tempo, em termos de degradação de qualidade da água e dos corpos hídricos (ESPEJO et
al., 2012). Juntamente com os índices, foram criadas várias legislações com a perspectiva de
conservar este bem para melhorar ou manter a qualidade da água para os diversos usos
humanos (TERRADO et al., 2010). Entre elas, foi instituído o instrumento de outorga visando
minimizar os problemas que envolvam o mau uso, a escassez e os conflitos pelo uso da água
(MENDONÇA, SANTOS 2006; PEREIRA, 2012). A outorga obedece a critérios vinculados
à disponibilidade hídrica. Trata-se de uma autorização concedida pelo poder público, através
de seu órgão (ambiental) responsável, aos usuários públicos ou privados tendo por objetivos
garantir a qualidade e a quantidade dos recursos hídricos e o efetivo exercício do direito de
acesso à água. A outorga pode ser estimada através dos cálculos de vazões de referência, que
representam o limite máximo de utilização da água em um curso d’água (SILVA, 2006).
Além disso, vale destacar a Resolução CONAMA (Conselho Nacional de Meio Ambiente) nº
357 de 2005, que define os critérios para enquadramento dos corpos d’água em usos
preponderantes e os padrões de qualidade de cada classe a qual pertence, visando a
conservação e recuperação do ecossitema aquatico.
Neste sentido, considerando a intensa ocupação das bacias que formam o Pantanal
Mato-grossense, com escasso planejamento e elevado impacto ambiental, aliado a escassez de
conhecimento que subsidie o planejamento e a gestão dos recursos hídricos, este trabalho, tem
por objetivos avaliar a qualidade e a disponibilidade hídrica na bacia do Ribeirão Ponte de
Pedra, um importante tributário desta planície de inundação, com base nos usos do solo e da
água em sua área de drenagem.
1 MATERIAIS E METODOS
1.1 ÁREA DE ESTUDO
O estudo foi realizado na bacia hidrográfica do Ribeirão Ponte de Pedra pertencente a
bacia hidrogafica do Rio Paraguia, que tem uma área de 2.131 km2 inserida nos municípios de
Rondonópolis, Pedra Preta e Itiquira na região sudeste do estado de Mato Grosso (Figura 1).
23
Essa região apresenta declividade de 528 m das nascentes até a foz, com altitudes
variando de 188 m a 718 m. O relevo é constituído de terrenos altiplanos, com chapadões
levemente ondulados e escarpas abruptas, com predominância de Latossolo Vermelho nos
altiplanos, que favorecem a agricultura mecanizada, e Podzólico Vermelho-Amarelo nas
regiões de relevo ondulado, mais indicado a pecuária (MIRANDA, 2015). Nas escarpas há
vegetação típica do Cerrado remanescente.
A bacia hidrográfica do Ribeirão Ponte de Pedra tem extensão de 156 km, largura
média de cerca de 13 km, com perímetro de 315 km. É tributário do Rio Vermelho/São
Lourenço, um dos principais contribuintes da Bacia do Alto Paraguai. O Ribeirão Ponte de
Pedra se enquadra como rio de 4ª ordem, conforme Strahler (1957).
A região sudeste do Estado de Mato Grosso, onde se insere a bacia do Ribeirão Ponte
de Pedra, tem grande vocação agrícola com culturas temporárias e lavouras mecanizadas, com
destaque para as culturas de soja, milho e algodão (SANTOS, 2011). Rondonópolis é a
principal cidade dessa região, situada a 200 km de Cuiabá, capital do Estado, se destacando
como cidade pólo regional, beneficiada pela malha viária, como a ferrovia que liga aos
principais portos na região sul e sudeste, e as rodovias BR 163 e BR 364, que ligam a região
norte e centro oeste ao sul e sudeste do Brasil.
O clima regional é quente e úmido (médias anuais entre 22 a 26 ºC), equivalente ao
clima tropical (AW), com duas estações bem marcadas (seca e chuvosa), sendo que a maior
parte da pluviosidade se concentra de outubro a março, enquanto a estiagem tem início entre
abril-maio e se prolonga até setembro-outubro (ALVARES et al., 2014).
As formações vegetais existentes na bacia do Ribeirão Ponte de Pedra, são
classificadas como Cerradão, Cerrados, Formação Savânica associada a vertentes e Floresta
Estacional (SEPLAN, 2011).
Figura 1: Localização da bacia hidrográfica do Ribeirão Ponte de Pedra, na Bacia do Alto
Paraguai e no Brasil.
1.2 EXTRAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA
Para a extração automática das redes de drenagens da bacia do Rio Ponte de Pedra, foi
utilizado o modelo digital de elevação (MDE) obtido pelo projeto TOPODATA (2015). As
cartas utilizadas referentes
16S555ZN, 17S54_ZN e 17S555ZN no qual dados da SRTM (Shuttle Radar Topography
Mission) são compatíveis com os mapeamentos na escala 1:250.000, interpoladas no Brasil de
90 m para 30 m por krigagem (VALERIANO, ROSSETTI, 2008).
Foram extraídas as redes de dren
tratamentos. O primeiro passo foi mapear a direção e a acumulação de fluxo e converter para
o formato GRID; o segundo passo foi eliminar todas as depressões indevidas, pois segundo
Vieira et al. (2005), estas
acarretaria em uma delimitação errônea das bacias de contribuição; o terceiro passo foi gerar
os mapas contendo as direções de fluxo acumulado, sendo que através deste ultimo processo,
foram extraídas as redes de drenagem; o quarto passo foi a ordenação das redes de drenagem
: Localização da bacia hidrográfica do Ribeirão Ponte de Pedra, na Bacia do Alto
DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA
Para a extração automática das redes de drenagens da bacia do Rio Ponte de Pedra, foi
utilizado o modelo digital de elevação (MDE) obtido pelo projeto TOPODATA (2015). As
cartas utilizadas referentes à área de estudo foram 15S54_ZN, 15S555ZN, 16S54_ZN,
555ZN, 17S54_ZN e 17S555ZN no qual dados da SRTM (Shuttle Radar Topography
Mission) são compatíveis com os mapeamentos na escala 1:250.000, interpoladas no Brasil de
90 m para 30 m por krigagem (VALERIANO, ROSSETTI, 2008).
Foram extraídas as redes de drenagem no SIG TerraView 4.2.2 através de diversos
tratamentos. O primeiro passo foi mapear a direção e a acumulação de fluxo e converter para
o formato GRID; o segundo passo foi eliminar todas as depressões indevidas, pois segundo
depressões impedem ou desviam o escoamento superficial, o que
acarretaria em uma delimitação errônea das bacias de contribuição; o terceiro passo foi gerar
os mapas contendo as direções de fluxo acumulado, sendo que através deste ultimo processo,
traídas as redes de drenagem; o quarto passo foi a ordenação das redes de drenagem
24
: Localização da bacia hidrográfica do Ribeirão Ponte de Pedra, na Bacia do Alto
DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO PONTE DE PEDRA
Para a extração automática das redes de drenagens da bacia do Rio Ponte de Pedra, foi
utilizado o modelo digital de elevação (MDE) obtido pelo projeto TOPODATA (2015). As
área de estudo foram 15S54_ZN, 15S555ZN, 16S54_ZN,
555ZN, 17S54_ZN e 17S555ZN no qual dados da SRTM (Shuttle Radar Topography
Mission) são compatíveis com os mapeamentos na escala 1:250.000, interpoladas no Brasil de
agem no SIG TerraView 4.2.2 através de diversos
tratamentos. O primeiro passo foi mapear a direção e a acumulação de fluxo e converter para
o formato GRID; o segundo passo foi eliminar todas as depressões indevidas, pois segundo
depressões impedem ou desviam o escoamento superficial, o que
acarretaria em uma delimitação errônea das bacias de contribuição; o terceiro passo foi gerar
os mapas contendo as direções de fluxo acumulado, sendo que através deste ultimo processo,
traídas as redes de drenagem; o quarto passo foi a ordenação das redes de drenagem
25
pelo método de Strahler (1989) a fim de possibilitar a individualização dos canais; no quinto a
rede de drenagem foi convertida em vetor; e o sexto foi criar um ponto de exutório
(CÂNDIDO, SANTOS, 2011) próximo a foz com o Rio Vermelho. Finalizando, o SIG
delimitou automaticamente a bacia hidrográfica do Ribeirão Ponte de Pedra.
1.3 CLASSIFICAÇÃO DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO
Para determinar quais os usos do solo da bacia do Ribeirão Ponte de Pedra, foram
utilizadas imagens de junho de 2015 obtidas pelo sensor Mapeador Temático (TM) do satélite
Landsat-8, referentes ao ponto 225/071 e 225/072, de 04/06/2015. As imagens possuem sete
bandas espectrais com uma resolução espacial de 30 metros para bandas 1 a 5 e 7. A
resolução espacial para a banda 6 (infravermelho térmico) é de 120 metros, mas é refeita a 30
metros de pixel. Estas imagens foram adquiridas gratuitamente junto ao Serviço Geológico
dos Estados Unidos (2015).
O método de classificação utilizado foi o supervisionado, devido ao conhecimento
prévio da área de estudo. A classificação foi realizada no SIG ENVI 5.2 a partir de imagens
Landsat-8 TM e foram utilizadas 6 bandas: 2, 3, 4, 5, 6 e 7, conforme Cândido (2012). Estas
imagens foram escolhidas devido as suas características relevantes ao trabalho, em termos de
discriminação da vegetação nativa e de outras classes de uso como pastagem, solo exposto e
corpo hídrico. O algoritmo adotado foi o Máximo Verossimilhança, que classifica os pixels
desconhecidos de acordo com a seguinte fórmula (1):
Pc= [- 0,5loge (Det (Vc))] - [0,5 (x - Mc)T (Vc)
-1 (X - Mc)] (1)
Onde: X = vetor de medidas dos pixels desconhecidos; Pc= probabilidade de o vetor X ser
assinalado na classe c; Vc= matriz de covariância da classe c contemplando todas as bandas
(K,..., L); Det(Vc) = determinante da matriz de covariância Vc; Mc= vetor das médias para
cada classe c; e T = matriz transposta.
Para o mapeamento do uso e cobertura da terra da bacia hidrográfica do Ribeirão
Ponte de Pedra foi adotada quatro classes, quais sejam: cultura temporária, pastagem, floresta
e área descoberta, seguindo as classes descritas no Manual Técnico de Uso da Terra (IBGE,
2013). Como não houve coleta de campo, a geração da matriz de confusão fundamentou-se na
identificação de pontos assumidos como verdade de campo a partir de interpretação visual da
imagem de mais alta resolução disponível do Google Earth Pro (SILVA et al., 2011).
26
Estas classificações foram avaliadas pelo índice de concordância Kappa, gerando as
matrizes de confusão e comparando os valores produzidos a uma tabela de referência (Tabela
1) que relacionam uma qualidade a essas classificações. Foi definido um conjunto de 32
amostras pontuais aleatórias para a imagem. Estas amostras foram utilizadas para a construção
da matriz de confusão, comparando as classes temáticas obtidas pelas classificações e as
feições identificadas visualmente.
Tabela 1: Limiares do índice Kappa utilizados.
Índice Kappa Concordância
0 Péssima
0,01 a 0,20 Ruim
0,21 a 0,40 Razoável
0,41 a 0,60 Boa
0,61 a 0,80 Muito boa
0,81 a 1,00 Excelente
Fonte: Silva et al. (2011).
1.4 PRECIPITAÇÃO E VAZÃO
A precipitação acumulada mensal é oriunda da cidade de Rondonópolis (posto nº
83410), obtidas pelo site do INMET (http://www.inmet.gov.br/), compreendendo o período de
monitoramento entre 2000 a 2015.
As vazões diárias do Ribeirão Ponte de Pedra são referentes à estação no 66455000,
com dados obtidos na Hidroweb (http://hidroweb.ana.gov.br/), compreendendo o período de
monitoramento entre os anos de 1979 e 2003. As vazões foram ordenadas em sequência
decrescente, plotados em função de sua probabilidade de não excedência, obtendo-se assim a
curva de permanência do posto fluviométrico.
A série de dados foi usada para calcular a vazão de referência da bacia (Q95%), bem
como a disponibilidade hídrica para a outorga de captação (70% da Q95%) e diluição (50% da
Q95%). Para o Estado de Mato Grosso, a análise de disponibilidade hídrica em corpos d’água
em seu domínio é adotada como vazão de referência a Q95, conforme Resolução CEHIDRO nº
27 de 09 de julho de 2009 (SEMA, 2009).
27
1.5 QUALIDADE DE ÁGUA
O estudo foi desenvolvido com os dados dos Relatórios de Monitoramento Ambiental
da área de influência das PCHs (Pequenas Centrais Hidrelétricas) Engenheiro José Gelázio e
Rondonópolis, localizadas no Ribeirão Ponte de Pedra, obtidos junto a SEMA (Secretária
Estadual de Meio Ambiente do Estado de Mato Grosso) e também fornecidos pela Tractebel
Energia SA. Foi considerada a série de dados semestrais compreendida entre o período 2006 e
2013 totaizando 14 amostras, a as coletas foram realizadas em um ponto localizado a
montante da PCH Engenheiro José Gelázio, no trecho lótico (Figura 1). Os dados referentes à
outorga estão disponíveis no site da SEMA.
Neste estudo foram considerados 18 parâmetros da qualidade da água, sendo eles:
temperatura da água, pH, cor, turbidez, alcalinidade total, dureza, condutividade elétrica,
oxigênio dissolvido, demanda química de oxigênio (DQO), demanda bioquímica de oxigênio
(DBO), nitrogênio Kjeldahl, fósforo total, ferro total, sólidos totais, sólidos suspensos,sólidos
dissolvidos, sólidos sedimentáveis e Escherichia coli. As coletas e análises foram realizadas
de acordo com o Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (APHA,
2005 e 2012).
Foi calculado o índice de qualidade das águas (IQA), que tem como objetivo mensurar
os parâmetros de qualidade de água de um corpo hídrico a fim de facilitar a entendimento do
público (FREITAS et al., 2011). O IQA é o método utilizado pelos órgãos ambientais para
avaliar a qualidade das águas e reflete principalmente, a contaminação dos corpos hídricos
ocasionada pelo lançamento de efluentes domésticos (CETESB, 2003). No IQA são utilizados
nove parâmetros para representar a qualidade da água: temperatura, pH, OD, DBO,
Escherichia coli, nitrato, fósforo total, sólidos totais ou resíduo total e turbidez. O índice é
calculado através da seguinte fórmula (2):
��� = ∏ ����
�� (2)
Sendo, o IQA o Índice de Qualidade de Água, variando de 0 a 100; qi a qualidade do
parâmetro; e wi o peso atribuído ao parâmetro, em função de sua importância na qualidade,
entre 0 e 1. A partir do cálculo efetuado, pôde-se determinar a qualidade das águas, que é
definida pelo IQA, variando numa escala de 0 a 100 (Tabela 2).
28
Tabela 2: Valores e categorias de qualidade da água do IQA.
Classificação Faixa de variação
ÓTIMO 91 < IQA ≤ 100
BOA 71 < IQA ≤ 90
MÉDIA 51 < IQA ≤ 70
RUIM 21 < IQA ≤ 50
MUITO RUIM 00 < IQA ≤ 20
Fonte: SEMA (2014)
2. RESULTADOS
2.1 USO E OCUPAÇÃO DA BACIA
A classificação supervisionada da bacia do Ribeirão Ponte de Pedra resultou em quatro
classes, com valor de 0,71 no Índice Kappa sendo considerada muito boa.
A bacia apresenta extensa área de uso antrópico (75,31%), em sua maioria utilizada
por culturas temporárias (34,77%), seguida por pastagem (29,84%) e solo descoberto
(10,70%), que neste caso se encontra nas regiões de culturas e apresenta características de
solo que está sendo mecanizado, e apenas uma pequena área (0,9%) de cobertura florestal
(Figura 2a). No entanto, vale destacar que 23,77% da área não foram classificadas em
nenhuma das classes. As maiores incertezas podem ser visualmente constatadas nas áreas de
vegetação ciliar aos corpos d'água (Figura 2b).
Figura 2: A) Uso e ocupação do solo da Bacia do Ribeirão Ponte de Pedra;
Landsat-8 em composição colorida RGB (red,
bacia do Ribeirão Ponte de Pedra, em agosto de 2015.
B
A
ocupação do solo da Bacia do Ribeirão Ponte de Pedra;
8 em composição colorida RGB (red, green and blue) das bandas 4, 3 e 2, referente a
bacia do Ribeirão Ponte de Pedra, em agosto de 2015.
29
ocupação do solo da Bacia do Ribeirão Ponte de Pedra; B) Imagem
and blue) das bandas 4, 3 e 2, referente a
30
2.2 REGIME HIDROCLIMÁTICO E DISPONIBILIDADE HÍDRICA
A bacia apresenta precipitação mediana anual de 1245 mm.ano-1, sendo que 49%
ocorrem no verão (máximo em janeiro, 270 mm) e apenas 2% no inverno (mínimo em julho e
agosto, 0 mm), o que demonstra uma marcante sazonalidade climática (Figura 3). Esta
sazonalidade climática é refletida no regime hidrológico do Ribeirão Ponte de Pedra, porém
com defasagem de um mês entre as medianas mensais da chuva e da vazão, comprovada pelo
maior coeficiente de correlação entre estes parâmetros (r=0,87). Assim, a maior mediana da
vazão é registrada em março (54,0 m3.s-1) e menor em agosto (19,0 m3.s-1) (Figura 3).
Figura 3: Variação mensal mediana da precipitação na cidade de Rondonópolis no período de
2000 a 2015 (posto nº 83410; Fonte: INMET) e da vazão mediana mensal do Ribeirão Ponte
de Pedra no período entre 1995 a 2006 (posto nº 6545500; Fonte: Hidroweb/ANA).
A variabilidade histórica das vazões diárias apresentou uma elevada amplitude, com
vazão máxima registrado de 96,30 m3s-1, e mínima de 2,70 m3.s-1, com mediana de longo
termo de 24,90 m3.s-1 (Figura 4). A vazão de referência (Q95), calculada para o exutório da
bacia, foi de 11,80 m3.s-1 (Figura 4), sendo que a vazão outorgável para usos consuntivos
(70% da Q95) e para diluição de efluentes (50% da Q95) equivalente a 8,26 m3.s-1 e 5,90 m3.s-1,
respectivamente.
31
Figura 4: Curva de permanência observada para o Ribeirão Ponte de Pedra no período entre
1995 a 2006 (posto nº6545500; Fonte: Hidroweb/ANA). Legenda: Q95= vazão de referência
utilizada no Estado de Mato Grosso; Qmediana= vazão mediana.
Em relação aos atos de outorgas, existem oito concedidos, sendo dois de usos não
consuntivos (diluição) e seis de usos consuntivos (captação), que contabilizam uma vazão
total outorgada de 2,78 m3.s-1 (Tabela 3). Deste volume, 92% (2,54 m3.s-1) é utilizado para
irrigação, 5% (0,138 m3.s-1) para diluição de efluentes industriais e 3% (0,09 m3.s-1) é captado
para outros usos. Desta maneira, considerando a indissociabilidade entre a qualidade e a
quantidade da água, e mantido os usos atuais, o Ribeirão Ponte de Pedra possui uma vazão
outorgavel de 5,70 m3.s-1, disponível para captação e para diluição, respectivamente.
Tabela 3: Outorgas concedidas na bacia do Ribeirão Ponte de Pedra para águas superficiais, para as modalidades, finalidades e vazão outorgada nos cursos d'água.
Modalidade Finalidade Curso d'água Vazão outorgada (m3.s-1)
Diluição Indústria Córrego da Onça 0,11925*
Diluição Indústria Córrego da Onça 0,01855*
Captação Outros Ribeirão Ponte de Pedra 0,044
Captação Outros Ribeirão Ponte de Pedra 0,022
Captação Outros Ribeirão Ponte de Pedra 0,022
Captação Irrigação Ribeirão Ponte de Pedra 0,596
Captação Irrigação Ribeirão Ponte de Pedra 0,476
Captação Irrigação Ribeirão Ponte de Pedra 1,469
*vazão de diluição de efluente. Fonte: SEMA (2015).
32
2.3 QUALIDADE DA ÁGUA
As águas do Ribeirão Ponte de Pedra no ponto amostrado podem ser caracterizadas
por uma temperatura mediana de 24,8°C, com concentrações de oxigênio dissolvidos
satisfatória (7,00 mg.L-1), com 100% dos resultados acima do limite mínimo estabelecido pela
Resolução CONAMA 357/05. O pH foi levemente ácido (5,79), condizente com o baixo
resultado de outros parâmetros, como a dureza (2,00 mg.L-1) e a condutividade elétrica (5,6
μS.cm-1), além disso a predominância de íons H+ foi favorecido pela baixa capacidade de
tamponamento do meio tendo em vista os baixos valores de alcalinidade (2,24 mg.L-1).
Convém destacar que o pH foi o parâmetro com maior ocorrência de desacordo com a
Resolução CONAMA 357/05, com 60% das amostras fora do limite estabelecido (Tabela 4).
A baixa turbidez (10,24 UNT) atendeu em 100% os limites definidos pela legislação. A cor
verdadeira foi relativamente moderada (76 mg.Pt.L-1), não atendendo em 53% das
amostragens os limites da Resolução CONAMA 357/05 (Tabela 4). Este parâmetro tem
relação com as moderadas concentrações de ferro dissolvidos medidas (0,34 mg.L-1), que
determinam diretamente o valor deste parâmetro que também não atendem a legislação em
53% das amostragens. A concentração de sólidos totais também apresentou valores reduzidos
(75 mg.L-1), composto principalmente pela fração dissolvida (62,6 mg.L-1), seguida pela
fração em suspensão (10 mg.L-1) e sedimentáveis (0,1 mg.L-1). Da série de sólidos, a
legislação estabelece limites apenas para os sólidos dissolvidos, que foi atendido em 100%
das amostragens. A demanda bioquímica de oxigênio foi baixa (2 mg.L-1) e atendeu em 100%
das amostragens o limite estabelecida pela Resolução CONAMA 357/05. A demanda
química de oxigênio apresentou concentração moderada (11 mg.L-1), indicando o aporte de
material inorgânica pela bacia. Houve concentrações de nutrientes moderadas tanto para
nitrogênio Kjeldahl (0,50 mg.L-1) quanto de fósforo total (0,025 mg.L-1), sendo que este
último parâmetro não atendeu os limites da legislação em 33% das amostragens. O índice de
Escherichia coli também apresentou valores moderados (1500 NMP/100mL), não atendendo
os limites exigidos em 53% das amostragens (Tabela 4).
33
Tabela 4: Parâmetros descritores da qualidade da água do Ribeirão Ponte de Pedra no período
de dezembro de 2006 a janeiro de 2013 no ponto a montante do reservatório da PCH Eng.
José Gelázio.
Parâmetros MVP* Mediana
Frequência de não
atendimento a
legislação (%)
Temperatura (ºC) - 24,8 -
pH 6,0 a 9,0 5,79 60
Cor (mgPt.L-1) 75 76 53
Turbidez (NTU) 100 10,24 0
Alcalinidade (mg.L-1) - 2,24 -
Dureza (mg.L-1) - 2,0 -
Condutividade elétrica (μS.cm-1) - 5,6 -
Oxigênio dissolvido (mg.L-1) > 5,0 7,0 0
Demanda Química de Oxigênio (mg.L-1) - 11 -
Demanda Bioquímica de Oxigênio (mg.L-1) 5,0 2 0
Nitrogênio Kjeldahl (mg.L-1) - 0,500 -
Fósforo Total (mg.L-1) 0,10 0,025 33
Ferro dissolvido (mg.L-1) 0.3 0,340 53
Sólidos Totais (mg.L-1) - 75 -
Sólidos Suspensos (mg.L-1) - 10 -
Sólidos Dissolvidos (mg.L-1) 500 62,6 -
Sólidos Sedimentáveis (mgLl-1) - 0,1 -
Escherichia coli (NMP/100mL) 1000 1500 53
*VMP=Valor Máximo Permitido, conforme Resolução 357/05 CONAMA para água doce
Classe II.
Os resultados do Índice de Qualidade de Água (IQA) apresentaram valores entre 42 e
76, indicando que o Ribeirão Ponte de Pedra apresentou qualidade regular em 53% das
amostragens, boa em 27% e ruim em 20% das amostragens (Figura 5).
34
Figura 5: Classificação do índice de qualidade de água do Ribeirão Ponte de Pedra.
3. DISCUSSÃO
A supressão da vegetação nativa na área da bacia do Ribeirão Ponte Pedra para
agropecuária provocou um déficit de áreas de reserva legal, que atualmente possui apenas 1%
de vegetação remanescente, quando deveria possuir o equivalente a 20% da vegetação na
bacia para cumprir os requisitos estabelecidos no Novo Código Florestal (Lei 12.651/12).
Embora a vegetação remanescente seja extremamente reduzida, tem sido mantida nas
escarpas e nas margens dos rios. Isso tem contribuído para a conservação dos recursos
hídricos, pois a mata ciliar, entre as suas funções, diminui e filtra o escoamento superficial,
impedindo ou minimizando o carreamento de sedimentos e nutrientes para o sistema aquático,
contribuindo, dessa forma, para a manutenção da qualidade e da quantidade de água nas
bacias (QUEIROZ et al., 2010).
O uso do solo e a ocupação desta região são favorecidos pelos eixos rodoviários da
BR-364 e da BR-163, que desde o início da década de 1970 abriram caminhos para o processo
de colonização do Cerrado Mato-grossense (SANTOS, 2012). Recentemente a bacia do
Ribeirão Ponte de Pedra recebeu a implantação de um porto seco (Ferronorte), associado à
indústria de beneficiamento de grãos, a qual utiliza tributários do Ribeirão Ponte de Pedra
para diluição de efluentes. Com isso a região começa sofrer impactos da indústria e do
transporte como a construção da estrada férrea e a receptação de efluente industrial. Também
é previsto impactos próprios da urbanização em curto prazo, já que o município de
Rondonópolis, através do Plano Diretor (2015), expandiu a área urbana até o porto seco,
localizado a cerca de 15 km da sede do município.
35
Os dados pluviométricos para o período considerado nesse estudo demonstram a
sazonalidade regional, com dois períodos distintos, corroborando com o estudo na bacia do
rio Vermelho realizado por Sette et al. (2002), que mostrou que o clima local é úmido e seco,
e concentra a maior parte da pluviosidade de outubro a março, enquanto a estiagem tem início
em abril e se prolonga até setembro e, com outros estudos para região sul Mato-grossense
(FANTIN-CRUZ, 2015; SOUZA, LOVERDE-OLIVEIRA, 2014).
A variação fluviométrica, com menor volume de água em agosto na seca e os maiores
volumes em março na época chuvosa, seguem o mesmo padrão descrito por Nunes da Cunha
et al. (2014) para diferentes rios formadores do Pantanal Norte, que em conjunto promovem
os pulsos sazonais de inundação, responsáveis pela manutenção do funcionamento ecológico
desta planície de inundação.
Neste contexto, as chuvas atuam como fator integrador, carreando para os cursos
hídricos materiais e substâncias oriundas das diversas partes da bacia. Desta maneira, a
conversão de vegetação natural em áreas agrícolas, bem como o lançamento de efluentes
industriais, está comprometendo a qualidade da água, principalmente pela inserção de
elementos que causam a degradação dos ecossistemas e a contaminação dos seres vivos.
Estudo realizado por Gonçalves et al. (2015), na bacia do rio São Lourenço, da qual a
bacia do Ribeirão Ponte de Pedra faz parte, identificou a ocorrência de metais potencialmente
tóxicos em toda a bacia, incluindo o Pantanal, associando a sua ocorrência as atividades
antrópicas desenvolvidas nessa bacia.
As condições atuais dos usos da bacia não comprometeram os valores de sólidos e de
turbidez da água, os principais parâmetros indicadores da ocupação antrópica na bacia foram
a cor verdadeira, fósforo e o ferro dissolvido, Escheirichia coli, que apresentaram alterações
relativamente moderadas, não atendendo aos limites da Resolução CONAMA 357/2005 para
águas superficiais de rios de Classe II. As baixas concentrações de sólidos e turbidez foram
semelhantes aos valores encontrados no Rio Correntes (FANTIN-CRUZ et al., 2015) e
distintos aos registros para o Rio Vermelho e São Lourenço (ARAÚJO, ZEILHOFER 2011;
SOUZA, LOVERDE-OLIVEIRA 2014; LIMA et al., 2015), ambos afluentes do Pantanal. O
Rio Vermelho apresentaram elevada turbidez e grande transporte de sólidos, embora seja o rio
principal para o qual o Ribeirão Ponte de Pedra converge, são distintos, haja vista que
percorre áreas com pedologia diferenciadas, o que lhes confere características físicas e
químicas da água próprias do local. Já o Rio Corrente tem maior similaridade quando
comparado os terrenos drenados pelo Ribeirão Ponte de Pedra e as características
limnológicas dos cursos d’água desta bacia.
36
Também em relação aos indicadores da qualidade da água do Ribeirão Ponte de Pedra
foi observado que o pH ligeiramente ácido e um pouco abaixo do valor mínimo, conforme
condição semelhante nas águas do Rio Corrente (FANTIN-CRUZ et al., 2015). Este
parâmetro esteve em 60% das amostras fora dos padrões recomendados, mas esta alteração
tem maior relação com as condições geopedológicas da bacia, onde predominam solos ácidos
(Latossolos).
O fósforo total apresentou valor relativamente elevado e em desacordo com a
legislação. Estudos de Souza e Loverde-Oliveira (2014) e de Araújo e Zeilhofer (2011)
encontraram elevadas concentrações de fósforo na bacia dos rios Vermelho, Cuiabá e São
Lourenço, onde elevadas concentrações de fósforo total são atribuídas principalmente ao
acúmulo de matéria orgânica. Na bacia do Ribeirão Ponte de Pedra, o não atendimento deste
parâmetro, indica um potencial efeito dos lançamentos de efluentes devidamente outorgados,
bem como a prática da agropecuária exercida próxima às margens dos rios.
As atividades agícolas predominantes na bacia do Ribeirão Ponte de Pedra utilizam
agroquímicos para melhorar a eficiência das culturas, porém sabe-se que podem vir a
contaminar os recursos hídricos, contribuindo para a carga de micropoluentes inorgânicos e
orgânicos (OLIVEIRA FILHO et al., 2012, GONÇALVES et al., 2015). Já nos locais
destinados a pastagem de gado, como não há controle da eliminação dos excrementos os
mesmos podem seguir para os canais adjacentes podendo também ocasionar a contaminação
dos corpos hídricos (GARCÍA-GARCÍA et al., 2012; LIMA et al., 2015).
A variável Escherichia coli apresentou um valor moderado, não atendendo aos limites
exigidos pela legislação em 53% das medições. Por se tratar de um rio totalmente rural, este
valor elevado pode estar relacionado com a presença de criação de animais. Gomes-Silva et
al. (2014), analisando a qualidade da água no município de Chapadas dos Guimarães
relacionou os valores de E. coli na nascente com a presença de animais silvestres para a
dessedentação e, também a presença de avifauna, como fonte de contaminação. Os demais
parâmetros avaliados se mantiveram com valores dentro dos limites da legislação para corpos
d’água de classe II.
Os valores de fósforo e E. coli foram importantes indicadores da qualidade da água na
bacia do Ribeirão Ponte de Pedra, e o fato de ter variado entre bom a ruim ainda não
comprometem os usos requeridos da água, mas já demonstram uma forte relação entre a
qualidade da água e os tipos predominantes de usos do solo e da água na bacia. Para atender
as demandas de uso, além da qualidade da água, é indispensável considerar a disponibilidade
hídrica, que segundo Cruz (2001), é o volume que pode ser utilizado nas diversas atividades
37
sem comprometer o meio ambiente aquático. Na gestão deste recurso espera-se garantir água
com qualidade e quantidade para os usos imediatos, futuros e mitigar conflitos (PEREIRA,
2012). Nesse contexto, a instituição do instrumento da outorga de recursos hídricos é uma
ferramenta de gestão, pois estabelece limites e critérios para concessão de direito do uso da
água.
Considerando a disponibilidade hídrica da bacia em estudo, já estão outorgados 33%
para usos consuntivos e 15% para não consuntivos, o que indica disponibilidade para captação
67% do total. Isto inicialmente demonstra que pode haver ampliação de usos para irrigação já
praticada nessa bacia em função da predominância do uso agrícola e pecuária. Além disso,
ainda estão disponíveis 85% para diluição, o que poderia atender a previsão de aumento da
demanda para este uso, frente à expansão urbana prevista para esta bacia. No entanto, embora
ainda haja disponibilidade hídrica, trata-se de uma bacia com volume de água reduzido,
criando implicações para a outorga da água.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O diagnóstico da bacia indicou uma situação preocupante, com 75% da área de uso
antrópico, sem as devidas proteções de reserva legal e áreas de preservação permanente. O
reflexo disso, com o comprometimento da qualidade da água, classificada entre ruim e regular
em 73% do tempo, e ocorrência de cinco variáveis de qualidade de água em desacordo com os
limites estabelecidos pela Resolução CONAMA 357 para corpos de água classe II.
A supressão da vegetação nativa e o avanço da agropecuária sobre a bacia poderá, em
médio prazo, promover impactos ambientais que refletirão no comportamento hídrico, na
qualidade da água e ampliação de conflitos de usos da água, já que poderão sobrecarregar a
capacidade de autodepuração dos rios, ao mesmo tempo em que as questões relativas à
disponibilidade hídrica não forem bem gerenciadas, os usos poderão alcançar os máximos
valores e comprometerem a outorga para novos usuários dos recursos hídricos.
AGRADECIMENTOS
Os autores expressam sinceros agradecimentos a Tractebel Energia SA e a Secretaria
Estadual de Mato Grosso (SEMA) pelo acesso aos dados histórico do Plano de
Monitoramento Ambiental das PCHs José Gelásio e Rondonópolis. Ao analista ambiental
Claudiano Souza pelo suporte técnico-científico e pela assistência durante as visitas de
38
campo. A FAPEMAT (Processo nº 220908/2015) pelo apoio financeiro, a CAPES e CNPq
pelas bolsas de Mestrado e produtividade de pesquisa a V.A.O e I. F.C.
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42
CAPÍTULO II
EFEITOS ISOLADOS E ACUMULATIVOS DA OPERAÇÃO DE DUAS PEQUENAS
CENTRAIS HIDRELÉTRICAS NA ALTERAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA DE UM
TRIBUTÁRIO DO PANTANAL
RESUMO
A construção de pequenas centrais hidrelétricas (PCH) pode causar diversas alterações nos
ecossistemas fluviais, principalmente quando planejadas em cascata. Sendo assim, esta
pesquisa teve como objetivo quantificar os efeitos da operação de duas PCHs em cascata e
avaliar seus efeitos isolados e acumulativos na alteração da qualidade da água do Ribeirão
Ponte de Pedra. O estudo foi desenvolvido nas PCHs José Gelázio da Rocha e Rondonópolis,
ambas localizadas no município de Rondonópolis, estado de Mato Grosso. Foram utilizados
15 parametros de qualidade de água oriundos do monitoramento ambiental dos
empreendimentos, coletados semestralmente entre os anos de 2006 e 2013. Para avaliar o
efeito do empreendimento sobre a qualidade da água, foi utilizado o teste pareado de
Wilcoxon, e a porcentagem de alteração em relação ao ponto natural. O teste de Wilcoxon
mostrou que a PCH José Gelázio alterou significativamente cinco parâmetros, ocasionando
um aumento de temperatura de 3%, e redução de 28% da cor, 22% dos sólidos
dissolvidos, 20% dos sólidos totais e 12% dos sólidos suspensos. A PCH Rondonópolis
alterou significativamente, apenas dois parâmetros, reduzindo a temperatura em 3% e
aumentando o pH em 1,5%. Quanto ao efeito acumulativo, os reservatórios alteraram
significativamente dois parâmetros, provocando um aumento de 18% nas concentrações de
fósforo total e redução de 48% dos sólidos totais. Estes efeitos são associados ao aumento da
exposição da água a radiação solar e ao processo de retenção de partículas devido ao aumento
do tempo de retenção hidráulica nos reservatórios. Com isso, observa-se que os efeitos
acumulativos do sistema em cascata foram 15% maiores que a soma dos efeitos individuais,
indicando que empreendimentos em cascata tendem a potencializar os efeitos isolados.
Palavras-chave: efeito acumulativo, retenção de partículas, tempo de retenção hidráulica
43
ABSTRACT
The construction of small hydropower plants (SHP) can cause several changes in river
ecosystems, especially when designed in cascade.Thus, this research aims to quantify the
effects of two SHP in cascade operation and evaluate its individual and cumulative effects on
the change of water quality.The study was developed in PCH José Gelazio da Rocha and
Rondonópolis, both located in Rondonópolis, state of Mato Grosso.Were used 15 parameters
of water quality arising from the environmental monitoring of the power plants, collected
every six months between the years 2006 and 2013.To evaluate the effect of the undertaking
on water quality, we used the paired Wilcoxon test, and the percentage of change from the
natural point.The Wilcoxon test has shown that SHP Jose Gelazio significantly changed five
parameters, leading to a 3% increase in temperature and 28% reduction of color, 22% of
dissolved solids, 20% total solids and 12% suspended solids.The SHP Rondonopolis
significantly changed only two parameters, reducing the temperature at 3% and increasing pH
at 1.5%.Regarding the cumulative effect the reservoirs significantly changed two parameters,
causing an increase of 18% in total phosphorus concentrations and reduced by 48% the total
solids.These effects are associated with an increased water exposure to solar radiation and
particle retention process due to increased hydraulic retention time in the reservoirs.With this,
it is observed that the cumulative effects of the cascade system was 15% greater than the sum
of the individual effects, indicating that projects in cascade tends to potentialize the isolated
effects.
Keywords: cumulative effect, particle retention, hydraulic retention time.
44
INTRODUÇÃO
Classificado entre as potências socioeconômicas mundiais, o Brasil encontra-se em
contínuo processo de crescimento (BAUMANN, 2010). Um dos principais motivos que
permitiu o desenvolvimento brasileiro foi o investimento na produção, nas linhas de
transmissão e distribuição de energia elétrica (VON SPERLING, 2012). Conforme a Agencia
Nacional de Energia Eletrica (ANEEL, 2016), o país possui cerca de 4.450 empreendimentos
em operação, totalizando 141.647.647 kW de potência instalada, entre esses há 456 Pequenas
Centrais Hidrelétricas (PCHs), e ainda vislumbra uma tendência ao aumento do total destes
empreendimentos, pois desde o início da sua aplicação comercial no final do século XIX, a
energia elétrica é um fator determinante para a economia e o desenvolvimento de qualquer
nação (ORTIZ FLÓREZ, 2014), especialmente aquelas com matriz energética hidráulica,
como é o caso do Brasil (MIRANDA et al., 2014).
A geração hidroelétrica de energia é um fator decisivo para a melhoria da qualidade de
vida, na medida em que fortalece a produtividade econômica, porém é potencialmente
geradora de alterações ao meio ambiente (ORTIZ FLÓREZ, 2014), uma vez que a construção
de reservatórios, comum na maioria dos empreendimentos, modifica a dinâmica fluvial. Com
isso, é fundamental a compreensão dos efeitos da instalação e funcionamento das
hidrelétricas, pois otipo e a magnitude das alterações variam de acordo com as características
de cada reservatório (volume, forma, capacidade de regularização de vazões, posição da
tomada d’água). As alterações mais relatadas são a perda de habitats terrestres, alteração da
característica hidráulica do canal, retenção de sedimentos e nutrientes, assoreamento,
mudança na geomorfologia do canal, modificação do regime térmico e hidrológico além da
redução da biodiversidade aquática (ESPEJO et al., 2012; FANTIN-CRUZ et al., 2015;
FANTIN-CRUZ et al., 2016; GRAF, 2006; TRAUTWEIN et al., 2012).
Pequenas barragens para geração hidrelétrica estão sendo construídas em rios em todo
o mundo, incluindo o Brasil (MARTINS et al., 2013), China (HENNIG et al., 2013; CHENG
et al., 2015), Índia (KUMAR, KATOCH, 2014 ) e Canadá (WANG et al., 2014). É importante
destacar que as pequenas centrais hidrelétricas, embora possam gerar impactos proporcionais
ao seu tamanho, podem ter efeitos diretos e indiretos sobre a qualidade dos habitats e sobre a
biodiversidade (FINER, JENKINS, 2012).
O grande debate ao redor deste tema não está relacionado aos impactos individuais
provocados por estes empreendimentos, uma vez que a maior parte deles são conhecidos e
quantificados no licenciamento ambiental e aprovados pelos gestores governamentais de meio
45
ambiente. O que se discute são os efeitos acumulativos da instalação de dois ou mais destes
empreendimentos num mesmo rio, cujo impacto sobre o ambiente pode ser bastante relevante
(MALVEIRA et al., 2012), fator geralmente desconsiderado pelos gestores. Isso ocorre
devido ao desenvolvimento do setor, que provocou a proliferação indiscriminada destes
empreendimentos, desconsiderando seus impactos acumulativos e sinérgicos sobre o meio
ambiente. Esta questão se torna ainda mais relevante quando estes empreendimentos são
construídos a montante de rios com extensas planícies de inundação (KINGSFORD, 2000),
pois podem trazer consequências diretas e indiretas para o funcionamento ecológico destes
frágeis ecossistemas (FANTIN-CRUZ et al., 2015 e 2016).
Neste contexto, a proliferação de usinas hidrelétricas no Pantanal, maior planície
inundável do mundo (JUNK, CUNHA, 2005), está se tornando uma grande preocupação
ambiental (CALHEIROS et al., 2009), isso porque, além das 44 hidroelétricas em
funcionamento, estão previstas a construção de mais 118 nos rios afluentes. Destes
empreendimentos previstos, apenas três possuem grandes barragens, sendo que a maior parte,
97 empreendimentos, está planejada em sistema de cascata, ou seja, construção de dois ou
mais empreendimentos em um mesmo curso de água. Por isso, este trabalho teve por objetivo
quantificar os efeitos da operação de duas PCHs em cascata e avaliar seus efeitos isolados e
acumulativos na alteração da qualidade da água do Ribeirão Ponte de Pedra, tributário da
planície de inundação do Pantanal.
1 MATERIAIS E MÉTODOS
1.1 ÁREA DE ESTUDO
Este estudo foi realizado na área de influência dos reservatóriosdas PCHs Engenheiro
José Gelázio e Rondonópolis, instaladas no Ribeirão Ponte de Pedra (Figura 6). Este corpo
d’água é afluente do rio Vermelho, que por sua vez é o mais importante afluente do rio São
Lourenço, um dos principais formadores do Pantanal brasileiro.
A bacia do Ribeirão Ponte de Pedra possui uma área de 2.131 km2, com extensão de
156 km de seu curso principal e desnível entre a nascente e a foz de 529,8 m. Sua área
abrange os municípios de Rondonópolis, Pedra Preta e Itiquira, na região sudeste do Estado
do Mato Grosso. Esta região possui vocação agrícola com culturas temporárias de soja, milho,
algodão e criação extensiva de bovinos. A vegetação nativa é do tipo Formação Savânica, dos
tipos: Cerrado e Cerradão, associada a vertentes e Floresta Estacional (SEPLAN, 2011).
46
As PCHs Eng. José Gelázio e Rondonópolis foram projetadas em sistema de cascata,
no desnível entre o planalto e a planície pantaneira, estando a 6,7 km de distância uma da
outra. Entraram em operação, respectivamente, em fevereiro e dezembro de 2007.
A PCH José Gelázio possui uma capacidade de geração instalada de 24,45 MW, com
área alagada de 0,13 km2, barragem com 4 m de altura construída em concreto e aterro,
composta por descarregador de fundo, vertedor livre e captação de água feita superficialmente
por meio de um desvio que conduz a água para o canal de adução, a céu aberto, com 6,5 km
de comprimento, revestido com manta impermeável. O conduto forçado apresenta 250 m de
comprimento e desnível de 63 m. A vazão mínima mantida no trecho de vazão reduzida é de
2,7 m3.s-1, oriunda da parte superficial do reservatório. O reservatório possui proliferação de
plantas aquática enraizadas principalmente de Eichhornia azurea (Kunth) Solmms 1843,
Pontederia sp. (Pontederiaceae) e gramíneas (Poaceae). Por este motivo, é feito o manejo
destas plantas, executando a retirada mecânica periódica.
A PCH Rondonópolis está localizada a jusante da PCH Eng. Jose Gelázio e possui
uma capacidade de geração instalada de 26,60 MW, com área alagada de 0,02 km2, com
barragem de 4 m de altura, construída em concreto, com descarregador de fundo, vertedor
livre e captação de água feita superficialmente por meio de um desvio que conduz a água para
o canal de adução, a céu aberto, com 1,4 km de comprimento, revestido com manta
impermeável. O conduto forçado apresenta 250 m de comprimento e desnível de 62 m. A
vazão mínima mantida no trecho de vazão reduzida é de 1,7 m3.s-1, também oriunda da parte
superficial do reservatório.
47
Figura 6: Localização dos pontos de coleta e das PCHs Eng. José Gelásio e Rondonópolis na
bacia hidrográfica do Ribeirão Ponte de Pedra sub-bacia Alto Paraguai, MT Brasil.
O clima regional é quente e úmido classificado como AW por Köppen (tropical
úmido), com temperaturas médias anuais de 25,0 ºC, oscilando entre 22,3 (julho) e 27,1 ºC
(outubro), sendo que apesar da marcante sazonalidade, a amplitude média mensal é pequena,
4,8 ºC (FANTIN-CRUZ et al., 2015b).
A precipitação acumulada anual mediana é de 1.245 mm.ano-1, sendo que 49%
ocorrem no verão (máximo em janeiro, 270 mm) e apenas 2% no inverno (mínimo em julho e
agosto, 0 mm), o que demonstra uma marcante sazonalidade climática (Figura 7).
A vazão mediana anual do rio Ponte de Pedra é de 30,0 m3.s-1, sua variabilidade
mensal se assemelha ao da precipitação, com defasagem de um mês, e máxima em março
(54,0 m3 s-1) e mínima em agosto (19,0 m3 s-1) (Figura 7).
48
Figura 7: Variação mediana mensal da precipitação na cidade de Rondonópolis no período de 2000 a 2015 (posto nº83410; Fonte: INMET) e da vazão mediana mensal do Ribeirão Ponte de Pedra do período entre 1995 a 2006 (posto nº6545500; Fonte: Hidroweb/ANA).
1.2. AMOSTRAGEM
Para a avaliação da qualidade da água as amostras de água foram coletadas em três
pontos do gradiente longitudinal do Ribeirão Ponte de Pedra, sendo o ponto P1 localizado a
montante da PCH Eng. José Gelázio, fora de sua área de remanso, P2 localizado a jusante da
PCH Eng. José Gelázio e a montante da PCH Rondonópolis e o P3 localizado a jusante da
PCH Rondonópolis (Figura 6). As amostragens foram realizadas semestralmente entre os anos
de 2007 e 2013, totalizando 14 campanhas de amostragem.
Os parâmetros de qualidade da água determinados foram: temperatura da água,
oxigênio dissolvido e pH, medidos em campo, e cor verdadeira, turbidez, alcalinidade total,
dureza, condutividade elétrica, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio total, fósforo
total, ferro total, sólidos totais, sólidos suspensos e sólidos dissolvidos analisados em
laboratório. As coletas e análises foram realizadas de acordo com o Standard Methods for the
Examination of Water and Wastewater (APHA, 2005 e 2012). O banco de dados faz parte do
programa de monitoramento da qualidade ambiental da Tractebel Energia SA, gestora do
empreendimento e foram disponibilizados pelo empreendedor e pela Secretaria de Estado de Meio
Ambiente do Estado de Mato Grosso (SEMA).
49
1.3. ANÁLISE DOS DADOS
Para avaliar o efeito dos dois reservatórios em cascatana alteração de cada parâmetro
de qualidade da água no Ribeirão Ponte de Pedra, foi utilizado o teste pareado não
paramétrico de Wilcoxon. Este teste compara se as medidas de posição entre duas amostras
(montante e jusante) são iguais, a um nível de significância de 5%. Desta maneira, foi
aplicado para cada empreendimento isoladamente, ou seja, pareando as amostras de montante
e jusante da PCH Eng. José Gelázio, e de montante e jusante da PCH Rondonópolis.
Para avaliar o efeito acumulativo de ambos os empreendimentos, foram pareadas as
amostras de montante de José Gelásio e de jusante de Rondonópolis. Este teste controla
possíveis ruídos causados pela variabilidade climática interanual, que poderiam ser atribuídos
ao represamento. Sua aplicação vem se mostrando uma opção simples e eficiente para a
quantificação das alterações provocadas por reservatórios, mesmo com limitação de dados
(FANTIN-CRUZ et al., 2015).
Para a comparação da magnitude e direção da alteração da qualidade da água
provocada pelos empreendimentos, cada parâmetro foi padronizado em relação ao valor
medido no ponto P1 (controle). Este ponto mantém as características naturais do Ribeirão
Ponte de Pedra, sem sofrer os efeitos do barramento. A padronização ocorreu da seguinte
forma:
- Para P(1)<P(i) ( 1 )
(1)
( )( )
% 1 100P i
i
PT
P
= + − ×
- Para P(1)> P(i)
( )
( )(1)
% 1 100i
P i
PT
P
= − − ×
Onde: TP(i) é a taxa de variação em relação a condição de controle de um ponto qualquer,
expresso em porcentagem; P(i) é o valor do parâmetro medido em um ponto qualquer; e P(1) o
valor do parâmetro medido no ponto de controle. A taxa de variação poderá ser positiva ou
negativa, de acordo com um aumento ou diminuição no valor do parâmetro em relação ao
controle. Esta padronização faz com que os limites máximos de variação fiquem entre +100%
e -100%.
50
Este procedimento permite uma melhor quantificação do efeito isolado da formação
do reservatório sobre a qualidade da água, uma vez que as comparações são feitas entre
pontos de uma mesma amostragem e não em relação a uma média histórica. Com isso, são
removidas eventuais mudanças que possam ter ocorrido entre amostragens e que não
ocorreram devido ao represamento, como por exemplo, variações sazonais, aumento ou
diminuição do aporte de carga de nutrientes ou sedimentos devido a alterações do uso da
bacia, períodos de extremos climáticos, entre outros (FANTIN-CRUZ et al., 2016).
2 RESULTADOS
2.1 CARACTERIZAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA
A qualidade da água do Ribeirão Ponte de Pedra foi espacialmente caracterizada por
apresentar uma temperatura com mediana variando entre 24,8°C a 25,4°C, boa oxigenação,
cuja mediana do OD oscilou entre 7,00 e 7,12 mg.L-1, pH levemente ácido, com mediana
entre 5,79 e 6,04, baixos valores de condutividade elétrica (5,4 a 5,7 μScm-1), baixos
resultados de dureza (2,00 a 4,10 mg.L-1), baixa alcalinidade (2,24 a 7,78 mg.L-1) e DQO
variando de 7,5 a 11 mg.L-1 (Tabela 5). Além destes parâmetros, a turbidez apresentou
mediana entre 9,80 e 10,24 UNT, a cor entre 40 e 76 mg.L-1, o ferro dissolvido de 0,345 a
0,451 mg.L-1, os sólidos totais entre 41 e 75 mg.L-1, os sólidos dissolvidos entre 25,0 e 62,6
mg.L-1 e os em suspensão de 10 mg.L-1 (Tabela 5). Em relação a concentração de nutrientes, o
fósforo total apresentou valores medianos moderados (entre 0,025 e 0,093 mg.L-1) e o
nitrogênio Kjeldahl de 0,50 mg.L-1 (Tabela 5).
51
Tabela 5: Parâmetros descritores da qualidade da água (mediana e quartis) no Ribeirão Ponte
de Pedra, na área de influência nas PCHs José Gelázio e Rondonópolis.
Parâmetros Montante Montante Jusante
PCH José Gelásio PCH Rondonópolis PCH Rondonópolis
Temperatura (ºC) 24.8 (22.7/25.8) 25.4 (23.35/26.2) 25.3 (23.4/26.3)
Oxigênio dissolvido (mg.L-1) 7.00 (6.64/7.38) 7.07 (6.66/7.225) 7.11 (6.36/7.43)
pH 5.79 (5.61/6.19) 5.80 (5.65/5.98) 6.03 (5.90/6.16)
Condutividade elétrica (μS cm-1) 5.60 (4.62/6.44) 5.4 (4.38/6.62) 5.7 (5.17/7.01)
Dureza (mg.L-1) 2.0 (2.0/3.3) 2.7 (2/4.6) 4.1 (2/5.9)
Alcalinidade (mg.L-1) 2.24 (1.50/8.36) 7.78 (1.00/10.60) 7.05 (1.75/10.27)
Cor (mg Pt.L-1) 76 (41/82) 40 (26/64) 47 (35/69)
Turbidez (NTU) 10.2 (8.4/15.0) 9.8 (7.5/16.1) 9.8 (7.7/14.6)
Sólidos Totais (mg.L-1) 75 (58/85) 41 (24/78) 59 (21/72)
Sólidos Suspensos (mg.L-1) 10 (8/10) 10 (8/10) 10 (8/12)
Sólidos Dissolvidos (mg.L-1) 62 (46/79) 25 (19/65) 44 (18/59)
Nitrogênio Total Kjeldahl (mg.L-1) 0.500 (0.336/0.593) 0.500 (0.301/0.504) 0.500 (0.412/1.062)
Fósforo Total (mg.L-1) 0.025 (0.023/0.134) 0.030 (0.025/0.152) 0.093 (0.025/0.190)
Demanda Química de Oxigênio (mg.L-1) 11.0 (5.0/15.4) 8.4 (5.4/14.5) 7.5 (4.8/16.3)
Ferro dissolvido (mg.L-1) 0.345 (0.276/0.500) 0.451 (0.262/0.500) 0.430 (0.284/0.501)
2.2 ALTERAÇÕES ISOLADAS E ACUMULATIVAS
Analisando os efeitos isolados dos reservatórios das PCHs Eng. José Gelázio e
Rondonópolis sobre os 15 parâmetros de qualidade de água, foi observado que o primeiro
empreendimento alterou significativamente cinco parâmetros (temperatura, cor, sólidos totais,
sólidos dissolvidos e sólidos suspensos, Figura 8a a 8e). A PCH Rondonópolis, alterou
significativamente apenas dois parâmetros (temperatura e o pH; Figura 8f e 8g) e o efeito
acumulativos dos dois empreendimentos também alterou significativamente dois parâmetros
(sólidos total e fósforo totais; Figura 8i e 8h).
52
Figura 8: Parâmetros de qualidade de água que sofreram alterações significativas (p≤0,05),
promovidas pela formação dos reservatórios em cascata das PCHs José Gelázio e
Rondonópolis, considerando seus efeitos isolados e acumulativos, de acordo com o teste
pareado de Wilcoxon (Z).
Em relação a direção e a magnitude das alterações, a PCH José Gelázio promoveu um
aumento da mediana da temperatura em 3%, redução em 28% na mediana da cor, 22% dos
sólidos dissolvidos, 20% dos sólidos totais e 12% dos sólidos suspensos (Figura 9a). A PCH
Rondonópolis também alterou em 3% a temperatura da água, porém uma direção inversa à
registrada a jusante da PCH José Gelázio (Figura 9b). Outro parâmetro alterado foi o pH, com
aumento de 1,5% da mediana (Figura 9b).
Quanto ao efeito acumulativo dos empreendimentos observou-se que, dos parâmetros
alterados, houve um aumento de 18% na mediana nas concentrações de fósforo total e uma
redução de 48% dos sólidos totais (Figura 9c).
53
Figura 9: Taxa de alteração dos parâmetros de qualidade de água provocada pela formação
dos reservatórios das PCHs José Gelázio e Rondonópolis, considerando seus efeitos isolados
e acumulativos. Legenda: Alc= alcalinidade; Cond= condutividade elétrica; DQO= demanda
química de oxigênio; Dure= dureza; Fe= ferro dissolvido; PT= fósforo total; NTK=
Nitrogênio Total Kjeldahl; OD= oxigênio dissolvido; ST= sólidos totais; SD= sólidos
dissolvidos; SS= sólidos em suspensão; Temp= temperatura; Turb= turbidez.
54
Quando se considera a taxa de alteração absoluta de todos os parâmetros de qualidade
de água, observa-se que a mediana das alterações provocadas individualmente por cada
empreendimento é similar, sendo de 6,0% para a PCH José Gelázio e de 8,9% para a PCH
Rondonópolis (Figura 9a e 9b). Porém, as alterações absolutas provocadas por ambos os
empreendimentos, acumulativamente, praticamente duplicaram, com alteração de 17,6% das
medianas, além do aumento da variação interquartis (Figura 9c).
3. DISCUSSÃO
3.1 PARÂMETROS ALTERADOS COM A FORMAÇÃO DOS RESERVATÓRIOS
Os resultados alcançados mostraram que a formação e a operação dos dois
reservatórios alteraram sete dos quinze parâmetros de qualidade da água analisados. Cincos
dos parâmetros alterados são relacionados com as características físicas da água (temperatura,
cor, sólidos totais, sólidos suspensos e sólidos dissolvidos) e os outros dois são de
característica química (pH e fósforo total), corroborando com os resultados de outros estudos
que comprovam a atuação de reservatório na sedimentação, alterações na temperatura e em
nutrientes (CARVALHO et al., 2000; FANTIN, 2012; KUNZ et al., 2001).
Na PCH Eng. José Gelázio, a formação do reservatório e do longo canal de adução
foram determinantes para o aumento da temperatura da água, que em virtude da ampliação do
espelho de água e da maior exposição à radiação solar, bem como da captação superficial,
como é o caso deste empreendimento, este aquecimento foi transmitido para o rio à jusante
(OLDEN, NAIMAN, 2010). Estudo realizado no reservatório da hidrelétrica Ponte de Pedra
não constatou alteração deste parâmetro, atribuindo a isso a posição do vertedor e do canal de
adução que capta água da parte intermediária do reservatório e promove a circulação e
homogeneização, não desenvolvendo estratificação térmica na parte superior, mesmo no
verão (FANTIN-CRUZ et al., 2015a). Recentemente este parâmetro tem recebido destaque
como instrumento de gestão, na avaliação de alterações causadas por reservatórios (OLDEN,
NAIMAN, 2010). Sua importância está no controle da velocidade das reações químicas e dos
processos metabólicos que estruturam os ecossistemas aquáticos (CAISSIE, 2006).
A posição da PCH Eng. José Gelázio no início do sistema em cascata pode ter sido
determinante na redução de maior parte da carga de material sólido transportado pela bacia,
indicados pelos percentuais relativamente altos de redução da cor e dos sólidos totais e
dissolvidos (20-28%), diferentemente do empreendimento a jusante, onde a tendência de
alteração sobre o material sólido é menor, já que a carga transportada é menor. Além da carga
55
de entrada no sistema, a taxa de alteração dos sólidos também é influenciada pelo
comprimento e pelo tempo de retenção hidráulica do reservatório (FANTIN-CRUZ et al.,
2015), que são maiores no primeiro reservatório. No entanto, esperava-se que a magnitude da
alteração provocada por pequenos empreendimentos fosse menor quando comparado com os
de médio e grande portes, como os reservatório de Ponte de Pedra, que reduziu 23% os
sólidos totais (FANTIN-CRUZ et al., 2015b), e de Manso, que reduziu 28% este parâmetro,
cujos tempo de retenção hidráulica são de 14 e 429 dias, respectivamente.
Desta maneira, o processo de sedimentação foi determinante da redução dos níveis de
partículas sólidas totais e suspensas da água, além de provocar o assoreamento deste
reservatório, o que compromete a geração de energia e favorece a colonização de plantas
aquáticas. O acelerado assoreamento de reservatórios é um problema comum dos
empreendimentos na região, como os das Hidrelétricas de Itiquira e Ponte de Pedra e da PCH
São Lourenço (CARVALHO et al., 2000; FANTIN-CRUZ et al., 2015b), que vem obrigando
os gestores dos reservatórios a desenvolver ações de controle e retirada dos sedimentos e de
plantas aquáticas em áreas assoreadas.
Alem disso a redução dos sólidos dissolvidos e da cor podem estar relacionadas com a
presença de extensos bancos de plantas aquáticas, uma vez que tipos enraizados, como
Eichhornia sp. tem expressiva ocorrência no reservatório da PCH José Gelázio. As trocas
metabólicas da planta e dos organismos associados com o meio pode ter favorecido a
alteração das características da água (POMPÊO et al., 1997), atuando principalmente na
retenção e absorção de substâncias, bem como no processamento de substâncias húmicas que
conferem cor à água.
Com a redução expressiva dos valores de cinco parâmetros da qualidade de água a
jusante da PCH José Gelázio, (temperatura cor, sólidos totais, dissolvidos e suspensos)
esperava-se que o número de parâmetros significativamente alterados, bem como a magnitude
da alteração a jusante da PCH Rondonópolis, fosse reduzida em relação ao reservatório de
montante. Porém, apenas o número dos parâmetros alterados significativamente diminuiu,
mantendo a magnitude da alteração bastante semelhante ao reservatório de José Gelázio.
As características hidráulicas do reservatório da PCH Rondonópolis reverteram o
aquecimento da água provocado pelo reservatório de montante, reduzindo significativamente
a temperatura da água. Este resfriamento foi provocado pela sua localização em um trecho de
rio em um vale encaixado, com cobertura vegetal densa, que dificulta a incidência solar direta
na superfície da água, bem como pela pequena área alagada e do comprimento do canal de
adução, diminuindo a área com potencial exposição ao sol. O efeito da cobertura vegetal
56
sobre a temperatura de córregos e rios é considerado como um dos principais controladores do
regime térmico da água, de modo que trechos ou tributários protegidos por um dossel de
vegetação apresentam menores temperaturas que trechos abertos ou do rio principal
(CAISSIE, 2006). Além disso, por ser um trecho de corredeira, também favorece o
resfriamento da água pelo turbilhonamento.
Segundo Bialkowski (2006) o dióxido de carbono é a causa mais comum de oscilação
do pH em água. Fotossíntese, respiração e decomposição contribuem para flutuações de pH
devido às suas influências sobre os níveis de CO2, porém, no reservatório da PCH
Rondonópolis a reduzida densidade de fitoplâncton (dados não publicados) e a ausência de
plantas aquáticas, associada a uma redução da temperatura da água podem ter contribuído
com o aumento do pH, já que a temperatura possui um papel fundamental no meio aquático,
condicionando a grande maioria dos processos físicos, químicos e biológicos, o que pode ter
levado a uma variação do pH da água (ESTEVES, 2011).
Quando é analisado o efeito acumulativo desses reservatórios construídos em cascata,
verifica-se que o maior deles ocorreu sobre os processos de sedimentação e ciclagem de
nutrientes, principalmente no reservatório da PCH José Gelázio. Aparentemente a redução dos
sólidos totais e o aumento do fósforo total parecem contraditórios, já que estudo tem
demonstrado que reservatórios são eficientes sumidouros de sedimentos e nutrientes
(FRIEDL, WÜEST, 2002; HARISON et al., 2009; AHEARN et al., 2005; ISMAIL, NAJIB,
2011; KUNZ et al., 2011). Isso porque, a carga de fósforo total que entra em reservatórios é
transportada na forma de partículas, em associação com sedimentos de fundo ou em
suspensão, e por isso sua retenção ocorre por sedimentação (FONSECA et al., 2011).
Em reservatórios, de acordo com Straskraba e Tundisi (2013), há uma estrita relação
entre o tempo de retenção e o fósforo, que tende a aumentar quando aumenta o tempo de
retenção. Nesta perspectiva, a construção dos barramentos e a diminuição do fluxo d’água
podem ter exercido efeito sobre a disponibilidade do fósforo, daí o fato de haver maior
concentrações desse elemento sendo lançado a jusante por efeito acumulativo, ocasionado
pela estrutura física do sistema hidráulico e pelas reações químicas em conjunto com a
dinâmica da vegetação aquática.
O aumento do fósforo, provavelmente ocorreu também devido aos extensos bancos de
plantas aquáticas presente no reservatório da PCH Eng. José Gelázio, uma vez que participam
intensivamente da ciclagem de nutrientes, podendo assimilar elementos retidos no sedimento
por intermédio das raízes, os quais são liberados para a coluna de água pela decomposição da
matéria orgânica, que são carreados para jusante (GRANÉLI, SOLANDER, 1988). O
57
aumento do fósforo pode ser considerado uma alteração benéfica para a planície pantaneira, já
que o empobrecimento de nutrientes ocasionada por reservatórios pode comprometer o
funcionamento ecológico das planícies de inundação, como observado por Fantin-Cruz et al.,
(2015).
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A geração de energia elétrica vem proporcionando melhorias na qualidade de vida da
população e fortalecimento das atividades econômicas, mas estes aspectos positivos, entre
outros, não podem impedir que seus efeitos ambientais sejam avaliados, visando estimular a
implantação de práticas de baixo impacto para permitir a integração entre o aproveitamento
energético, o desenvolvimento socioeconômico e a proteção ambiental. Mesmo sabendo que a
construção de uma usina hidrelétrica causa impactos, elas contribuem com a maior parcela da
matriz energética no Brasil e de muitas outras nações.
Pequenos projetos hidrelétricos podem ter vantagens econômicas, sociais e ambientais
em relação aos grandes projetos, em relação ao armazenamento de água e tempo de
residência, e são, portanto, considerados mais sustentáveis. Essas evidências foram
comprovadas neste estudo, indicando que empreendimentos hidrelétricos de pequeno porte
(PCH)têm o potencial de causar alterações na qualidade da água, mas o comprometimento da
qualidade ambiental do sistema hídrico pode ser considerada reduzido, já que os limites da
variabilidade natural da qualidade da água foi mantida a jusante dos empreendimentos.
Para efeitos de planejamento e gestão, observou-se que empreendimentos com
tamanhos e características semelhantes tendem a provocar magnitudes de alterações
semelhantes. No entanto, o efeito acumulativo do sistema em cascata, mostrou ser 15% maior
que a soma dos efeitos isolados de cada empreendimento, indicando que este tipo de desenho
estrutural tende a potencializar as alterações individuais. Com isso, faz-se necessário que para
a avaliação dos impactos ambientais durante o processo de licenciamento ambiental de
hidrelétricas, sejam levados em consideração os impactos acumulativos, prática ainda pouco
comum no Brasil, principalmente nos licenciamentos conduzidos pelos estados. Esta é uma
primeira evidência sobre os impactos acumulativos de pequenas barragens, no entanto,
fundamental para subsidiar a tomada de decisão, tendo em vista o grande número de
hidrelétricas em cascatas previstas em rios afluentes ao Pantanal, com grandes incertezas
sobre seus efetivos impactos ambientais.
58
AGRADECIMENTOS
Os autores expressam sinceros agradecimentos a Tractebel Energia SA e a Secretaria
Estadual de Mato Grosso (SEMA) pelo acesso aos dados histórico do Plano de
Monitoramento Ambiental das PCHs José Gelásio e Rondonópolis. Ao analista ambiental
Claudiano Souza pelo suporte técnico-científico e pela assistência durante as visitas de
campo. A FAPEMAT (Processo nº 220908/2015) pelo apoio financeiro, a CAPES e CNPq
pelas bolsas de Mestrado e produtividade de pesquisa a V.A.O e I. F.C.
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CONCLUSÃO GERAL
O diagnóstico da bacia do Ribeirão Ponte de Pedra indicou que a maior parte da sua
área é utilizada para usos antrópicos, sem respeito às devidas áreas de reserva legal e de
preservação permanente. O reflexo disso é o comprometimento da qualidade da água,
classificada principalmente entre ruim e regular, além de apresentar variáveis de qualidade de
água em desacordo com o CONAMA 357 para corpos de água classe II.
A supressão da vegetação nativa e o avanço da agropecuária sobre a bacia poderão em
breve promover impactos ambientais que refletirão no comportamento hídrico, na qualidade e
na ampliação de conflitos de usos da água, já que poderão sobrecarregar a capacidade de
autodepuração dos rios.
Ainda há disponibilidade para captação de cerca de 70% do total outorgável, o que
poderia atender a previsão de aumento da demanda da agropecuária e da expansão urbana,
prevista para esta bacia. No entanto, trata-se de uma bacia com volume de água reduzido,
criando implicações para a outorga da água. Assim, as questões relativas à disponibilidade
hídrica se não forem bem gerenciadas poderão comprometer a outorga para novos usuários
dos recursos hídricos.
A analise dos efeitos da operação dos reservatórios hidrelétricos construídos em
cascata no Ribeirão Ponte de Pedra, mostrou que a PCH José Gelázio alterou os parâmetros
relacionados a temperatura, cor, e a série de sólidos na água; e a PCH Rondonópolis alterou a
temperatura e o pH. Quanto ao efeito acumulativo, os reservatórios alteraram as
concentrações de fósforo total e sólido totais.
Ficou evidenciado que pequenos projetos hidrelétricos podem ser mais vantajosos em
relação aos grandes projetos, já que embora empreendimentos de pequeno porte tenham o
potencial de causar alterações na qualidade da água, o compromotimento da qualidade
ambiental do sistema hídrico pode ser considerado reduzido, já que os limites da variabilidade
natural da qualidade da água foi mantida a jusante dos empreendimentos analisados.
O efeito acumulativo do sistema em cascata mostrou ser maior que a soma dos efeitos
isolados de cada empreendimento, indicando que este tipo de desenho estrutural tende a
potencializar as alterações individuais. Isto indica a necessidade de avaliação dos impactos
acumulativos durante o licenciamento ambiental de hidrelétricas.
Esta pesquisa diagnosticou que a qualidade da água bacia do Ribeirão Ponte de Pedra
já necessita medidas de controle para garantir os usos múltiplos e a qualidade ambiental.
Também evidenciou que a análise dos impactos acumulativos de pequenas barragens é