The water quality investigation using GIS and multivariable analysis in a semiarid region reservoir Investigação da qualidade das águas em reservatório do semiárido usando geoprocessamento e análise multivariada

Abstract

This study was carried out in the Serrote reservoir, sited in the Groaíras watershed at the northeastern region of Ceará State, Brazil. The aim was to investigate the temporal and spatial variability of water quality. Data investigation was processed using multivariate analysis/cluster analysis and GIS techniques. Samples were taken in four stations spreading out over the water body during five campaigns of collection (February, May, August/2007 and May, August/2008). The water quality parameters analyzed were: Electric Conductivity (EC), pH, Dissolved Oxygen (DO), temperature, chlorophyll 'a' concentration and Total Phosphorus (TP). Two homogeneous groups were identified, which expressed the inter-annual seasonality influence in the water quality. The highest concentration of investigated attributes occurred in 2008. At that year, the depth of the annual rainfall was 53% above the annual average. Chlorophyll 'a' and total phosphorus defined the dissimilarity between the two groups. Group 1 was composed with the better water quality and concentrations of attributes were close to the recommended limit defined by resolution 357/05 of CONAMA. Whereas Group 2 presented average concentrations of chlorophyll 'a' and total phosphorus two times greater than the ones registered in Group 1, there for been above the limit established by CONAMA (357/05) for human consumption. The reservoir presents characteristics that point toward eutrophization due to the use and management of the soil around said reservoir.Este estudo foi conduzido no açude Serrote (barragem Edson Queiroz), localizado na bacia do rio Groaíras, no norte do estado do Ceará, objetivando-se investigar a variabilidade espaço-temporal da qualidade da água. Foram coletadas amostras de água em quatro pontos do corpo hídrico, durante os meses de fevereiro, maio e agosto de 2007 e maio e agosto de 2008, totalizando cinco campanhas. Os parâmetros considerados neste estudo foram Condutividade Elétrica da água (CE), potencial hidrogeniônico (pH), oxigênio dissolvido (OD), temperatura (T), fósforo total (P) e clorofila 'a'. As investigações dos dados foram realizadas pelo emprego de análise multivariada (análise de agrupamento) e técnicas de geoprocessamento. Dois grupos homogêneos foram formados independentes do ponto de amostragem, expressando assim, a maior influência da sazonalidade interanual. O estudo mostrou que as maiores concentrações dos elementos investigados foram registrados no ano de 2008, que apresentou totais pluviométricos superiores a média normal em 53%. A dissimilaridade entre os dois grupos foi definida pela clorofila 'a' e o fósforo total. O grupo 1 apresentou águas de melhor qualidade, com concentrações em torno dos limites estabelecidos pelo CONAMA (357/05). Já o grupo 2 apresentou concentrações médias da clorofila 'a' e do fósforo total duas vezes superiores as registradas no grupo 1, estando as mesmas sempre superiores aos limites estabelecidos pelo CONAMA (357/05) para consumo humano. O reservatório apresenta características próprias indicativas de eutrofização, em decorrência do clorofila 'a' e do fósforo total, que variaram de acordo com o uso e o manejo do solo no entorno do reservatório.

Keywords

• Água-qualidade
• Análise por agrupamento
• Eutrofização
• Water quality
• Cluster Analysis
• Eutrophization