KEY VARIABLES TO DETERMINATE THE WATER QUALITY IN WATERSHEDS WITH EUCALYPTUS PLANTATIONS
DOI:
https://doi.org/10.5902/1980509831590Keywords:
forest management, forest hydrology, water quality index, multivariate statistics.Abstract
This work aimed to identify the main variables affected by natural factors and, or anthropic, which influence the quality of surface water in watersheds, managed for eucalyptus wood production. Water quality was monitored in four watersheds located in Aracruz, northern ES state, Brazil. The physical and chemical characteristics of the water and the potential presence of pesticides used in forest management were evaluated. Samples were collected after the silvicultural activities and, or, rainfall between the months of January to June 2012. Principal component and factor analysis techniques were used to determine the water variables most sensitive and correlated with forestry activities, soil and climatic conditions of the study watersheds. It was possible to obtain four components that explained 73.1% of the total variance. The components were correlated with the variables and defined as factors mineral, solid, acidity, and pedological. These factors explained 31.6; 18.5; 15.6; and 7.4% of the total variance of the data which are directly related to salinity, the presence of suspended solids, acidity and the inorganic carbon content of the soil, respectively. Sulfluramid (insecticide) and glyphosate (herbicide) were not found. In general, it is possible to reduce from 30 to 12 variables that should be monitored for prediction of water quality, maintaining at least 70% of the precision of the estimates. The evaluation of these key variables allows establishing an adequate monitoring system of water quality considering the eucalyptus forestry activities.
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References
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 9898: preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores. Rio de Janeiro, 1987. 22 p.
ALMEIDA, M. A. B.; SCHWARZBOLD, A. Avaliação sazonal da qualidade das águas do Arroio da Cria Montenegro, RS com aplicação de um Índice de Qualidade de Água (IQA). Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre, v. 8, n. 1, p. 81-97, jan./mar. 2003.
ALVARES, C. A. et al. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, Stuttgard, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013.
ALVES, J. M. P.; CASTRO, P. T. A. Influência de feições geológicas na morfologia da bacia do rio do tanque (MG) baseada no estudo de parâmetros morfométricos e análise de padrões de lineamentos. Revista Brasileira de Geociências, Curitiba, v. 33, n. 2, p. 117-124, jun. 2003.
AMARANTE JUNIOR, O. P. et al. Glifosato: propriedades, toxicidade, usos e legislação. Química Nova, São Paulo, v. 25, n. 4, p. 589-593, 2002.
ANDRADE, E. M. de. et al. Fatores determinantes da qualidade das águas superficiais na bacia do Alto Acaraú, Ceará, Brasil. Ciência Rural, Santa Maria, v. 37, n. 6, nov./dez., 2007a.
ANDRADE, E. M. et al. Seleção dos indicadores da qualidade das águas superficiais pelo emprego da análise multivariada. Revista Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 27, n. 3, p. 683-690, set./dez. 2007b.
ANDRADE, E. M. et al. Índice de qualidade de água, uma proposta para o vale do rio Trussu, Ceará. Revista de Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 36, n. 2, p. 135-142, maio/ago. 2005.
ANDRADE, N. L. R. et al. Macro-nutrientes no lençol freático em Floresta Intacta, Floresta de Manejo e Pastagem no norte de Mato Grosso. Acta Amazonica, Manaus, v. 38, n. 4, p. 667-672, 2008.
AMERICAN PUBLIC HEALTH ASSOCIATION. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21 st ed. [s.l]: APHA, 2005.
ARAÚJO, A. S. F. et al. Effect of glyphosate on the microbial activity of two Brazilian soils. Chemosphere, Los Angeles, v. 52, p. 799-804, 2003.
BARROS, Y. J. et al. Influência de diferentes usos e ocupações do solo na qualidade da água dos igarapés Piarara e Tamarupá, em Cacoal – RO. Revista de Ciências Agrárias, Manaus, v. 1, n. 53, p. 102-107, jan./jun. 2010.
BRAGA, B. et al. Introdução à engenharia ambiental. 2. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2005. 318 p.
BRITO, L. T. L. et al. Uso de análise multivariada na classificação das fontes hídricas subterrâneas da bacia hidrográfica do Salitre. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 26, n. 1, p. 36-44, 2006.
BUENO, L. F. et al. Monitoramento de variáveis de qualidade da água do Horto Ouro Verde, Conchal, SP. Engenharia Agrícola, Jaboticabal, v. 25, n. 3, p. 742-748, set./dez. 2005.
CÂMARA, C. D.; LIMA, W. L. Corte raso de uma plantação de Eucalyptus saligna de 50 anos: impactos sobre o balanço hídrico e a qualidade da água em uma microbacia experimental. Scientia Foretalis, Piracicaba, n. 56, p. 41-58, dez. 1999.
CAMPELLO, F. D. et al. Avaliação preliminar da qualidade das águas da Floresta Nacional de São Francisco de Paula, RS, Brasil. Revista Brasileira de Biociências, Porto Alegre, v. 3, n. 1, p. 9-46, jan./dez. 2005.
CARVALHO, A. P.; SCHLITTLER, F. H. M.; TORNISIELO, V. L. Relação da atividade agropecuária com parâmetros físico-químicos da água. Química Nova, São Paulo, v. 23, n. 5, 2000.
CASARIN, F. E. et al. Avaliação em Laboratório dos Ingredientes Ativos Sulfluramida e Hidrametilnona para o Controle do Cupim Subterrâneo Coptotermes gestroi (Wasmann) (Isoptera: Rhinote rmitidae). Revista Brasileira de Zoociências, Juiz de fora, v. 11, n. 3, p. 219-226, 2009.
COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias analíticas de amostragem. São Paulo: Secretaria de Meio Ambiente, Governo do Estado de São Paulo, 2008. (Apêndice A, Série de relatórios).
CROKE, J. et al. Managing sediment sources and movement in forests: the forest industry and water quality. [s. l.]: Cooperative Research Centre for Catchment Hydrology, 1999. (Séries: Report).
EMBRAPA. Centro de Pesquisa de solos. Levantamento generalizado e semidetalhado de solos da Aracruz Celulose S. A. no Estado do Espírito Santo e no Extremo sul do Estado da Bahia e suas aplicações aos plantios de eucalipto. Rio de Janeiro: Embrapa Solos, 2000. 93 p.
ENSIGN, S. H.; MALLIN, M. A. Stream water quality changes following timber harvest in a coastal plain swamp forest. Water Research, Los Angeles, v. 35, n. 14, p. 3381-3390, 2001.
GALLI, A. J. B.; MONTEZUMA, M. C. Glifosato: alguns aspectos da utilização do herbicida na agricultura. São Paulo: ACADCOM, 2005. 67 p.
GIRÃO, E. G. et al. Seleção dos indicadores da qualidade de água no Rio Jaibaras pelo emprego da análise da componente principal. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 38, n. 1, p. 17-24, 2007.
GRACE, J. M. Forest operations and water quality in the south. American Society of Agricultural Engineers, Josep, v. 48, n. 2, p. 871-880, 2005.
GRAYSON, R. B. et al. Water quality in mountain ash forests – separating the impacts of roads from those of logging operations. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 150, p. 459-480, 1993.
GUIMARÃES, R. Z. et al. A silvicultura e os recursos hídricos superficiais. Pesquisa Florestal Brasileira, Colombo, n. 56, p. 79-85, jan./jun. 2008.
GUIMARÃES, R. Z. et al. Avaliação dos impactos da atividade de silvicultura sobre a qualidade dos recursos hídricos superficiais. Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 38, n. 87, p. 377-390, set. 2010.
HAIR JUNIOR, J. F. et al. Análise multivariada de dados. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2009. 688 p.
LIMA, W. P. Hidrologia florestal aplicada ao manejo de bacias hidrográficas. São Paulo: USP, 2008. 244 p.
LIMA, W. P.; ZAKIA, M. J. B. As florestas plantadas e a água: implementando o conceito da microbacia hidrográfica como unidade de planejamento. São Carlos: Rima, 2006. 226 p.
LOPES, F. B. et al. Proposta de um índice de sustentabilidade do Perímetro Irrigado Baixo Acaraú, Ceará, Brasil. Revista Ciência Agronômica, Fortaleza, v. 40, n. 2, p. 185-193, abr./jun, 2009.
MCKERGOW, L. A. et al. Before and after riparian management: sediment and nutrient exports from a small agricultural catchment, Western Australia. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 27, p. 253–272, 2003.
MENEZES, M. D. et al. Dinâmica hidrológica de duas nascentes, associada ao uso do solo, características pedológicas e atributos físicos-hídricos na sub-bacia hidrográfica do Ribeirão Lavrinha-Serra da Mantiqueira (MG). Scientia Forestalis, Piracicaba, v. 37, n. 82, p. 175-184, 2009.
MOURA, L. H. A. et al. A qualidade de água como indicador de uso e ocupação do solo: bacia do Gama – Distrito Federal. Química Nova, São Paulo, n. 33, n. 1, p. 97-103, 2010.
RANZINI, M.; LIMA, W. P. Comportamento hidrológico, balanço de nutrientes e perdas de solo em duas microbacias reflorestadas com Eucalyptus, no Vale do Paraíba, SP. Scientia Forestalis, Piracicaba, n. 61, p. 144-159, jun. 2002.
SCHELKER, J. et al. Effects of forestry operations on dissolved organic carbon concentrations and export in boreal first-order streams. Journal of Geophysical Research, New Zealand, v. 117, 2012.
SILVA, L.; WILLIAMS, D. D. Buffer zone versus whole catchment approaches to studying land use impact on river water quality. Water Research, Los Angeles, v. 35, n. 14, p. 3462–3472, 2001.
VON SPERLING, M. Princípios do tratamento biológico de águas residuárias: introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgotos. 3. ed. Belo Horizonte: UFMG, 2005. v. 1. 452 p.
ZANETTI, R. et al. Combate sistemático de formigas-cortadeiras com iscas granuladas, em eucaliptais com cultivo mínimo. Revista Árvore, Viçosa, MG, v. 27, n. 3, p. 387-393, 2003.
