Avaliação da integridade ambiental de três mananciais superficiais de abastecimento público localizados na Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
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Tipo
Tese de doutorado
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Primeiro orientador
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Miriam Cristina Santos Amaral Moravia
Davi Gasparini Fernandes Cunha
Ricardo Tezini Minoti
Marcos Callisto de Faria Pereira
Davi Gasparini Fernandes Cunha
Ricardo Tezini Minoti
Marcos Callisto de Faria Pereira
Resumo
Manter a integridade dos mananciais superficiais de abastecimento e garantir o fornecimento de água com qualidade e quantidade adequada para atendimento dos usos múltiplos têm se tornado um grande desafio, especialmente em regiões
metropolitanas, como a Região Metropolitana de Belo Horizonte (RMBH). Nesse contexto, o objetivo desta pesquisa foi analisar a integridade ambiental de três dos maiores mananciais superficiais de abastecimento público da RMBH (reservatórios Rio Manso, Serra Azul e Vargem das Flores), por meio da avaliação de parâmetros de qualidade da água, dados de biomonitoramento, de cobertura e uso da terra e do desenvolvimento de um índice multimétrico baseado em três métricas físico-químicas (Oxigênio dissolvido, índice de Estado Trófico e Turbidez) e seis métricas relativas ao biomonitoramento (Densidade total de Bacillariophyta, de Cyanophyta e de zooplâncton, Índice de Shannon-Winer para fitoplâncton e para zooplâncton e Abundância relativa de crustácea). Mais de 80.000 dados secundários referentes a mais de 130 parâmetros monitorados em 32 estações (entre os anos de 1989 a 2020) foram analisados por meio de ferramentas estatísticas. Os resultados apontaram pior qualidade da água nas estações localizadas nos tributários (ambiente lótico) em relação as estações inseridas nos rervatórios (ambiente lêntico), especialmente nos
tributários do reservatório Vargem das Flores. A análise conjunta da cobertura e uso da terra apontou que as principais fontes de pressão que contribuem para esse resultado se referem à expansão da área urbana e da atividade de mineração na sub-bacia desse reservatório. Ainda assim, a qualidade da água dos três reservatórios prevaleceu com concentrações reduzidas de sólidos, matéria orgânica e nutrientes, e, em geral, em conformidade com os limites da legislação estadual vigente (DN COPAM CERH-MG 08/2022). Do mesmo modo, no interior dos reservatórios, a maioria dos resultados de metais e dos parâmetros orgânicos/pesticidas foram pouco variáveis, abaixo do limite de quantificação do método analítico e dos limites legais. A avaliação dos dados de biomonitoramento apontou o predomínio das classes fitoplanctônicas Euchlorophyceae e Cyanophyceae e das classes zooplânctônicas Crustacea e Monogononta nos reservatórios. Apenas no reservatório Rio Manso foi possível observar uma mudança na composição das comunidades planctônicas ao longo do tempo, com maior abundância de cianobactérias e aumento na densidade da classe Crustacea nos anos finais de monitoramento, indicando um ambiente mais degradado. Ainda que nos três reservatórios a densidade de células de cianobactérais não tenha indicado ocorrência de florações, no reservatório Vargem das Flores essa densidade foi mais elevada, destacando-se a ocorrência do gênero Microcystis, potencialmente tóxico, o que mais uma vez corrobora a condição de pior qualidade da água deste reservatório. Por fim, a aplicação do índice multimétrico desenvolvido indicou o predomínio de condições de qualidade ecológica boa e moderada nos três reservatórios, corroborando as demais análises efetuadas neste estudo. Entretanto, a condição mais degradada da qualidade da água dos principais tributários, apresenta-se como um risco à futura integridade ambiental dos reservatórios. Nos três reservatórios, as métricas associadas ao biomonitoramento contribuíram mais para o resultado final do índice, evidenciando a importância da incorporação da bioavaliação
no monitoramento dos corpos d’água, para garantir uma classificação ecológica mais robusta e manter a integridade do ecossistema.
Abstract
Maintaining the integrity of surface water sources and ensuring the supply of water with adequate quality and quantity to meet multiple uses has become a major challenge, especially in metropolitan regions, such as the Belo Horizonte Metropolitan Region (RMBH). Thus, the objective of this research was to analyze the environmental integrity of three of the largest surface water sources for public supply in the RMBH (Rio Manso, Serra Azul, and the Vargem das Flores reservoirs), by evaluating water quality parameters, biomonitoring data, land cover and use data, and developing a multimetric index based on three physical-chemical metrics (dissolved oxygen, trophic state index and turbidity) and six metrics related to biomonitoring (total density of Bacillariophyta, Cyanophyta and zooplankton, Shannon-Winer index for phytoplankton and zooplankton, and relative abundance of crustaceans). More than 80,000 secondary data relating to more than 130 parameters monitored at 32 stations (between 1989 and 2020) were analyzed using statistical tools. The results indicated worse water quality in the stations located in the tributaries (lotic environment)
compared to the stations located in the reservoirs (lentic environment), especially in the tributaries of the Vargem das Flores reservoir. The joint analysis of land cover and use indicated that the main sources of pressure that contribute to this result refer to the expansion of the urban area and mining activity in the reservoir sub-basin. Even so, the water quality of the three reservoirs prevailed with low concentrations of solids, organic matter, and nutrients and, in general, in compliance with the limits of current state legislation (DN COPAM CERH-MG 08/2022). Likewise, inside the reservoirs, most of the results for metals and organic/pesticide parameters varied little and were below the quantification limit of the analytical method and the legal limits. The biomonitoring data evaluation indicated the predominance of the phytoplankton classes Euchlorophyceae and Cyanophyceae and the zooplankton classes Crustacea and Monogononta in the reservoirs. Only in the Rio Manso reservoir was it possible to observe a change in the composition of the plankton communities over time, with a greater abundance of cyanobacteria and an increase in the density of the Crustacea
class in the final monitoring years, indicating a more degraded environment. Although the density of cyanobacterial cells in the three reservoirs did not indicate the occurrence of blooms, in the Vargem das Flores reservoir this density was higher,
highlighting the occurrence of the potentially toxic genus Microcystis, which once again corroborates the poor water quality condition of this reservoir. Finally, the application of the developed multimetric index indicated the predominance of good and moderate
ecological quality conditions in the three reservoirs, corroborating the other analyses carried out in this study. However, the more degraded water quality of the main tributaries poses a risk to the future environmental integrity of the reservoirs. In the three reservoirs, the metrics associated with biomonitoring contributed more to the final result of the index, highlighting the importance of incorporating bioassessment into the monitoring of water bodies to ensure a more robust ecological classification and
maintain the integrity of the ecosystem.
Assunto
Engenharia sanitária, Meio ambiente, Mananciais, Água - Controle de qualidade, Biomonitorização, Belo Horizonte, Região Metropolitana de (MG)
Palavras-chave
Qualidade da água, Biomonitoramento, Cobertura e uso da terra, Integridade ecológica, Índice multimétrico