A descontinuidade serial do Rio do Quilombo (Estado de São Paulo), afluente do Rio Mogi-Guaçu, sob os impactos de múltiplos estressores
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-11092024-173034/ |
Resumo: | Os rios são sistemas lóticos de transporte da nascente até sua foz, onde se forma um gradiente de condições físico-químicas que regem todo o curso d\'água. Tanto a água quanto os sedimentos podem transportar contaminantes para os seres vivos, sendo importante a avaliação da qualidade ambiental de um sistema aquático em suas diversas esferas. As alterações antrópicas ao longo de um rio, como o represamento, podem interromper seus vínculos naturais, provocando alterações ecossistêmicas e morfológicas, sendo este conceito conhecido como Descontinuidade Serial. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica fluvial do Rio do Quilombo, localizado em uma área de extrema importância regional pelos seus potenciais hídricos e econômicos e seus potenciais estressores. Para isso, foram realizadas diversas amostragens de campo de forma a caracterizar duas estações sazonais bem definidas. Dentre os parâmetros de qualidade da água avaliados estiveram a temperatura, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, séries fosfatada e nitrogenada, série de sólidos, turbidez e pH. Além disso, variáveis sedimentológicas como a granulometria e as concentrações de metais tóxicos, nutrientes e defensivos agrícolas também foram analisadas. Técnicas estatísticas de normalidade (Shapiro-Wilk), univariadas (Teste de Wilcoxon), bivariadas (correlação de Spearman) e multivariadas (análise de cluster, análise de componentes principais e modelo linear multivariado) foram aplicadas para análise dos dados. Os resultados mostraram que os pontos mais críticos do estudo foram localizados próximos às represas. No período seco, foi notado no ponto Q-02 um evento atípico com contribuição excessiva de fósforo total do reservatório para o rio onde elevou-se a concentração de 0,02 mg/L para 3,61 mg/L no período seco. Na estação Q-01 a concentração de oxigênio dissolvido ficou abaixo dos 5 mg/L no período de chuvas, além da ausência de vegetação ripária e a proximidade do leito do rio com pontes, estradas de terra e plantações de cana de açúcar. Quanto ao sedimento, a aplicação dos índices de poluição apontou para Fe e Mn como os metais com concentração mais alarmante, indicando contaminações moderadas a altas, seguidos de Ni, Cr e Cu. O modelo linear multivariado e o coeficiente de correlação de Spearman (p < 0,05) apontaram para uma correlação forte e positiva entre as frações granulométricas finas (silte e argila) e a concentração de metais e nutrientes, sendo estas inversamente proporcionais às dimensões arenosas. Por fim, avaliando os resultados com os produtos cartográficos elaborados, constatou-se que 78% do solo da bacia é composta por usos agropecuários. A dominância do uso do solo por plantações de cana de açúcar e pastagem deve ser considerada visto que os elementos de vegetação nativa são imprescindíveis no desempenho da proteção do rio. Ademais, a carta de escoamento superficial e o mapa clinográfico apresentaram áreas de alta contribuição para o curso dágua, o que deve ser avaliado do ponto de vista da suscetibilidade à erosão e transporte de materiais para o rio. Por fim, é possível considerar a condição da bacia hidrográfica como boa, mas esta exige atenção aos estressores antrópicos nos ecossistemas, principalmente devido à crescente exploração do potencial agrícola, turístico e econômico. O impacto da construção dos reservatórios é notável nas análises qualitativas, sendo explicitada a descontinuação do gradiente hidrossedimentológico e a grande heterogeneidade encontrada nos resultados. |
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A descontinuidade serial do Rio do Quilombo (Estado de São Paulo), afluente do Rio Mogi-Guaçu, sob os impactos de múltiplos estressoresThe serial discontinuity of the Quilombo River (São Paulo State), a tributary of the Mogi-Guaçu River, under the impacts of multiple stressorsdescontinuidade fluvialestressoresqualidade da água e sedimentoQuilombo RiverRio do Quilomboriver discontinuitystressorswater and sediment qualityOs rios são sistemas lóticos de transporte da nascente até sua foz, onde se forma um gradiente de condições físico-químicas que regem todo o curso d\'água. Tanto a água quanto os sedimentos podem transportar contaminantes para os seres vivos, sendo importante a avaliação da qualidade ambiental de um sistema aquático em suas diversas esferas. As alterações antrópicas ao longo de um rio, como o represamento, podem interromper seus vínculos naturais, provocando alterações ecossistêmicas e morfológicas, sendo este conceito conhecido como Descontinuidade Serial. Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a dinâmica fluvial do Rio do Quilombo, localizado em uma área de extrema importância regional pelos seus potenciais hídricos e econômicos e seus potenciais estressores. Para isso, foram realizadas diversas amostragens de campo de forma a caracterizar duas estações sazonais bem definidas. Dentre os parâmetros de qualidade da água avaliados estiveram a temperatura, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido, séries fosfatada e nitrogenada, série de sólidos, turbidez e pH. Além disso, variáveis sedimentológicas como a granulometria e as concentrações de metais tóxicos, nutrientes e defensivos agrícolas também foram analisadas. Técnicas estatísticas de normalidade (Shapiro-Wilk), univariadas (Teste de Wilcoxon), bivariadas (correlação de Spearman) e multivariadas (análise de cluster, análise de componentes principais e modelo linear multivariado) foram aplicadas para análise dos dados. Os resultados mostraram que os pontos mais críticos do estudo foram localizados próximos às represas. No período seco, foi notado no ponto Q-02 um evento atípico com contribuição excessiva de fósforo total do reservatório para o rio onde elevou-se a concentração de 0,02 mg/L para 3,61 mg/L no período seco. Na estação Q-01 a concentração de oxigênio dissolvido ficou abaixo dos 5 mg/L no período de chuvas, além da ausência de vegetação ripária e a proximidade do leito do rio com pontes, estradas de terra e plantações de cana de açúcar. Quanto ao sedimento, a aplicação dos índices de poluição apontou para Fe e Mn como os metais com concentração mais alarmante, indicando contaminações moderadas a altas, seguidos de Ni, Cr e Cu. O modelo linear multivariado e o coeficiente de correlação de Spearman (p < 0,05) apontaram para uma correlação forte e positiva entre as frações granulométricas finas (silte e argila) e a concentração de metais e nutrientes, sendo estas inversamente proporcionais às dimensões arenosas. Por fim, avaliando os resultados com os produtos cartográficos elaborados, constatou-se que 78% do solo da bacia é composta por usos agropecuários. A dominância do uso do solo por plantações de cana de açúcar e pastagem deve ser considerada visto que os elementos de vegetação nativa são imprescindíveis no desempenho da proteção do rio. Ademais, a carta de escoamento superficial e o mapa clinográfico apresentaram áreas de alta contribuição para o curso dágua, o que deve ser avaliado do ponto de vista da suscetibilidade à erosão e transporte de materiais para o rio. Por fim, é possível considerar a condição da bacia hidrográfica como boa, mas esta exige atenção aos estressores antrópicos nos ecossistemas, principalmente devido à crescente exploração do potencial agrícola, turístico e econômico. O impacto da construção dos reservatórios é notável nas análises qualitativas, sendo explicitada a descontinuação do gradiente hidrossedimentológico e a grande heterogeneidade encontrada nos resultados.Rivers are lotic transport systems from their headwater to their outlet, where a gradient of physical and chemical conditions is formed that govern the entire watercourse. Both water and sediment can carry contaminants to living beings, making it important to assess the environmental quality of a river in its various spheres. Anthropogenic changes along a water body, such as damming, can interrupt its natural links, causing ecosystem and morphological changes, a concept known as Serial Discontinuity. In this context, the aim of this study was to assess the fluvial dynamics of the Quilombo River, located in an area of extreme regional importance due to its water and economic potential and its potential stressors. To this end, several field samples were carried out in order to characterize two distinct seasonal periods. Among the water quality parameters evaluated were temperature, electrical conductivity, dissolved oxygen, phosphate and nitrogen series, solids series, turbidity and pH. Furthermore, sedimentological variables such as granulometry and concentrations of toxic metals, nutrients and agricultural pesticides were also analyzed. Normality (Shapiro-Wilk), univariate (Wilcoxon test), bivariate (Spearman correlation) and multivariate (cluster analysis, principal component analysis and multivariate linear model) were applied to analyze the data. The results showed that the most critical points of the study were located close to the dams. In the dry season, an atypical event was noted at point Q-02 with excessive contribution of total phosphorus from the reservoir to the river, where the concentration rose from 0.02 mg/L to 3.61 mg/L. At station Q-01, the dissolved oxygen concentration was below 5 mg/L during the rainy season, in addition to the absence of riparian vegetation and the proximity of the riverbed to bridges, dirt roads and sugar cane plantations. As for the sediment, the application of the pollution index pointed to Fe and Mn as the most worrying metals, indicating moderate to high contamination, followed by Ni, Cr and Cu. The multivariate linear model and Spearman\'s correlation coefficient (p < 0.05) pointed to a strong positive correlation between the fine granulometric fractions (silt and clay) and the concentration of metals and nutrients, these being inversely proportional to the sandy dimensions. Finally, evaluating the results with the cartographic products, it was found that 78% of the land cover is composed of agricultural uses. The dominance of land use by sugar cane plantations and pasture must be considered, since the native vegetation elements are essential for protecting the river. Furthermore, the surface runoff map and the clinographic map showed areas of high contribution to the watercourse, which should be evaluated from the point of view of susceptibility to erosion and materials transport to the river. In conclusion, the watershed condition can be considered good, but it requires attention to anthropogenic stressors on ecosystems, mainly due to the increasing exploitation of agricultural, touristic and economic potential. The impact of the construction of reservoirs is notable in the qualitative analyses, with the discontinuation of the hydrosedimentological gradient and the large heterogeneity found in the results being made clear.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCalijuri, Maria do CarmoLadeira, Lucas Lima2024-06-17info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-11092024-173034/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-09-18T18:04:02Zoai:teses.usp.br:tde-11092024-173034Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-09-18T18:04:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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