Índice de qualidade da água em microbacias hidrográficas com diferentes coberturas vegetais, no sul do estado do Espírito Santo

Abstract

O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar a relação entre cobertura do solo e qualidade da água na bacia hidrográfica do Córrego Horizonte, localizada no município de Alegre, ES. Foram selecionadas três microbacias de cabeceira, para coleta de água superficial e subterrânea, cada qual caracterizada por diferentes coberturas do solo: pastagem, floresta e cafeeiro. As águas superficiais foram coletadas nos exutórios das microbacias e as águas subterrâneas em poços de monitoramento instalados na área. As coletas foram feitas em períodos de estiagem e de chuvas. Neste estudo foi desenvolvido um índice de qualidade de água, utilizando a técnica da estatística multivariada, denominada análise de componentes principais. O estudo de qualidade de água considerou as seguintes características físico- químicas: potencial hidrogeniônico, condutividade elétrica, sólidos dissolvidos, sólidos suspensos, turbidez, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio amoniacal, nitrato, nitrito, fósforo total, cálcio, magnésio, ferro, sódio, potássio, zinco, cobre e coliforme total. A análise de componentes principais proporcionou a redução de 13 características em duas componentes que explicaram 91,2% da variância total. A primeira componente, contendo 61,95% da variância total, representa o processo de mineralização das águas das microbacias e a segunda componente, com 29,25% da variância, é alusiva à contaminação orgânica. Em seguida, estas características foram utilizadas para desenvolver um índice de qualidade de água, que foi melhor no período de chuva. As águas superficiais e subterrâneas das microbacias foram adequadas ao consumo humano, após tratamento convencional, ao longo de todo o período estudado, exceto a água subterrânea da microbacia coberta com pastagem no período de estiagem.

The aim of this work was to evaluate the relationship between land cover and water quality in the Horizonte Stream Watershed, located at Alegre County, Espírito Santo State, Brazil. Surface water and groundwater were collected at three watersheds bedside, each of them characterized by different vegetal cover: pasture, forest and coffee. Surface water samples were collected in the mouth of watersheds and groundwater in monitoring wells installed in the area. Collecting samples were made during periods of drought and rainfall. An index of water quality was developed using multivariate statistical technique called principal component analysis. The study of water quality included the following physicochemical characteristics: pH, electrical conductivity, dissolved solids, suspended solids, turbidity, biochemical oxygen demand, ammonia nitrogen, nitrate, nitrite, total phosphorus, calcium, magnesium, iron, sodium, potassium, zinc, copper and total coliforms. The principal component analysis provided the reduction of 13 features into two components that explained 91.2% of total variance. The first component, containing 61.95% of total variance, correspond to water mineralization processes, and the second one, with 29.25% of total variance, refers to organic contamination. Then, these characteristics were used to develop an index of water quality, which indicated better water conditions during the rainy season. Surface water and groundwater were suitable for human consumption after conventional treatment throughout the studied period, except the groundwater of watershed covered with pasture in the dry season.