Artigo - Aquifero Guarani

AVALIAO DO PERIGO DE CONTAMINAO DO SISTEMA AQUFERO GUARANI EM SUA REA DE AFLORAMENTO DO ESTADO DE SO PAULO DECORRENTE DAS ATIVIDADES AGRCOLAS POTENTIAL CONTAMINATION RESULTING FROM AGRICULTURAL ACTIVITIES OF THE GUARANI AQUIFER SYSTEM OUTCROPS WITHIN SO PAULO STATEMarina Costa Barbosa, Ana Maciel de Carvalho, Priscila Ikematsu, Jos Luiz Albuquerque Filho4, Ana Candida Melo Cavani5

Resumo A crescente utilizao das guas do Sistema Aqufero Guarani (SAG) indica a necessidade de ampliao do conhecimento hidrogeolgico e dos aspectos de uso e ocupao do solo nos terrenos correspondentes rea de afloramento desse sistema aqufero, poro mais vulnervel contaminao. Na rea de afloramento do SAG, pode-se identificar um avano do uso da terra para as atividades agrcolas, fato que justifica uma avaliao do perigo de contaminao da gua subterrnea em decorrncia dessas atividades. Para tanto foi primeiramente realizado o zoneamento da vulnerabilidade natural do SAG contaminao e uma classificao do potencial de contaminao de cada tipo de cultura existente na rea (cultura anual, perene e semiperene). Em seguida, os mapeamentos foram sobrepostos e, da interpretao dessa sobreposio, elaborou-se o mapa do perigo de contaminao do SAG decorrente das atividades agrcolas. De acordo com os resultados apresentados, a vulnerabilidade contaminao na rea de estudo varia de Mdia a Alta. A unidade aqufera Botucatu apresenta-se um pouco mais vulnervel que a unidade aqufera Piramboia. Por outro lado, devido s expressivas reas ocupadas por culturas semiperenes, grande parte da rea foi classificada com potencial Elevado de contaminao da gua subterrnea. Quanto ao perigo de contaminao, uma rea de aproximadamente 2.250 km 2 foi classificada com perigo Alto, perfazendo 9% da rea de estudo, o que denota a necessidade de estabelecimento de medidas que priorizem as boas prticas agrcolas e o monitoramento contnuo da qualidade da gua. Alm disso, constatou-se a necessidade de pesquisas mais detalhadas, uma vez que este estudo foi desenvolvido em carter regional. Palavras Chave: Sistema Aqufero Guarani (SAG); vulnerabilidade contaminao; potencialde contaminao decorrente das culturas; perigo de contaminao. Abstract The increasing water consumption of the Guarani Aquifer System (GAS) indicates the need for expansion of the hydrogeological knowledge and a better understanding of the aspects related to land use in the outcrop of the aquifer system, region more vulnerable to contamination. Land use for agricultural activities is growing in the outcrop of the GAS, which justifies an assessment of the contamination hazard resulted of these activities. To that end, was conducted an evaluation of the GAS natural vulnerability and the potential of contamination by different crops (permanent, semi-permanent and annual crops). Then, the maps were overlaid, what resulted in the contamination aquifer hazard map. According to the results, the natural contamination vulnerability ranges from Medium to High on the studied area. The Botucatu aquifer is a little more vulnerable than the Piramboia aquifer. On the other hand, due to significant areas occupied by semi-perennial crops, the majority of the area was classified as a high potential for groundwater contamination. Concerning to the hazard of contamination, approximately 2,250 km 2 were classified as High hazard hazard, representing 9% of the study area. This study demonstrates the need of measures criteria for good agricultural practices and continuous water quality monitoring process. Moreover, it is necessary more detailed researches, since this was a regional study. Keywords: Guarani Aquifer System (GAS); natural vulnerability to contamination; potential contamination resulting from agricultural activities; contamination aquifer hazard.

INTRODUO A utilizao das guas subterrneas para o abastecimento pblico no Brasil crescente, sendo o Estado de So Paulo, atualmente, o maior usurio do pas. Cerca de 80% dos municpios paulistas so abastecidos, mesmo que parcialmente, por gua subterrnea (CETESB, 2010). No cenrio atual, a gua subterrnea uma fonte estratgica para diferentes tipos de usos. Entretanto o seu uso des2 3 4 5

controlado e as inadequadas formas de uso e ocupao do solo, podem comprometer a qualidade e a quantidade da gua. A contaminao das guas subterrneas por pesticidas um assunto que ganhou interesse mundial a partir da dcada de 1980, inspirado pela constatao de sua ocorrncia, ainda que em baixas concentraes, em diferentes pases tais como Gr-Bretanha, Alemanha, Estados Unidos, Grcia, Bulgria, Espanha, Portugal e Brasil (RIBEIRO, 2007).

IPT - Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo, ([email protected]) IPT - Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo, ([email protected]) IPT - Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo, ([email protected]) IPT - Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo, ([email protected]) IPT - Instituto de Pesquisas Tecnolgicas do Estado de So Paulo, ([email protected])

Avaliao do perigo de contaminao do Sistema Aqufero Guarani em sua rea de afloramento do Estado de So Paulo decorrente das atividades agrcolas

Foster et al. (2006) relatam que algumas prticas de cultivo do solo provocam grave contaminao difusa, principalmente por utilizarem grandes quantidades de fertilizantes e agrotxicos, sejam eles pesticidas, herbicidas, inseticidas, fungicidas, nematicidas, acaricidas ou formicidas. A contaminao da gua subterrnea decorrente de fontes difusas afeta, normalmente, reas extensas quando comparada contaminao por fontes pontuais. Segundo Gomes (2008), no Brasil os agrotxicos tm sido mais utilizados nas regies Sudeste (38%), Sul (31%) e Centro-Oeste (23%). O referido autor destaca, ainda, o Estado de So Paulo, que utiliza 25% do volume total consumido no pas. De acordo com estudos de Foster et al. (2002), as reas agrcolas ocupam 83% do territrio paulista, com predomnio do cultivo de cana de acar, caf, ctricos e milho. Com o processo de expanso das reas cultivadas e visando o aumento da produtividade incrementou-se o uso de fertilizantes e agrotxicos no Estado cujos compostos apresentam grande mobilidade na gua subterrnea. Extensas parcelas da rea de afloramento do Sistema Aqufero Guarani (SAG) no Estado de So Paulo tm sido ocupadas pelas atividades agrcolas (GOMES, 2008). O mapeamento do uso e ocupao do solo para todo o Estado de So Paulo (SMA, 2009) indica que a categoria culturas representa uma porcentagem significativa das atividades desenvolvidas nessa regio. Somada a essa situao, de acordo com o mapeamento da vulnerabilidade e risco de poluio das guas subterrneas no Estado de So Paulo, desenvolvido por IG/Cetesb/ DAEE (HIRATA et al., 1997), na escala 1: 500.000 e editado em 1: 1.000.000, os maiores ndices de vulnerabilidade predominam em alguns aquferos, entre eles o Botucatu e o Piramboia, que constituem o SAG, onde, respectivamente, 55% e 50% de rea apresentam ndices de Alta Vulnerabilidade. A caracterizao do risco de poluio das guas subterrneas no Estado de So Paulo efetuada no mbito do estudo citado anteriormente (HIRATA et al., 1997) compreendeu a anlise integrada do mapeamento da vulnerabilidade com a classificao de cargas poluidoras pontuais e difusas. Os resultados desses estudos indicaram que as reas de maior preocupao ambiental concentram-se na rea de afloramento do SAG e de alguns municpios, recomendando-se priorizar estudos de detalhamento nessas reas. Uma vez que a rea de afloramento do SAG constitui-se de terrenos naturalmente vulnerveis eventual infiltrao de contaminantes e que existe uma crescente utilizao dessas reas para as atividades agrcolas, faz-se necessrio uma avaliao regional do perigo de contaminao do SAG relacionado ao desenvolvimento dessas atividades. O perigo de contaminao representa a ameaa de um aqufero sofrer impactos negativos decorrentes de determinada atividade humana em tal nvel que a gua subterrnea se torne imprpria para o consumo. Essa avaliao efetuada integrando-se a vulnerabilidade natural do aqufero 2

contaminao com o potencial de contaminao das atividades que ocorrem em superfcie (FOSTER et al., 2006). A compreenso dos resultados da caracterizao do perigo de contaminao essencial para a proteo dos aquferos, pois possibilita a identificao de locais que podem sofrer contaminao da gua com maior facilidade, indicando, assim, onde devem ser aplicadas as medidas prioritrias de proteo e controle. As iniciativas de planejamento e ordenamento do territrio e de gesto dos recursos hdricos necessitam desse tipo de instrumento para efetivar as aes voltadas ao disciplinamento do uso e ocupao do solo na rea de afloramento do SAG no Estado de So Paulo e, por conseguinte, ampliar a proteo das reas de recarga do aqufero. Portanto, a aplicao dessa ferramenta contribui para a gesto regional, indicando a existncia, ou no, de culturas em locais que podem prejudicar a qualidade da gua do SAG e promovendo a identificao das zonas mais sensveis a certos tipos de atividades. Este trabalho faz parte da pesquisa desenvolvida pelo IPT (2010), a qual compreendeu a realizao de diagnstico e estabelecimento de subsdios para a elaborao do plano de desenvolvimento e proteo ambiental na rea de afloramento do SAG. REA DE ESTUDO O SAG um corpo hdrico subterrneo, transfronteirio, sendo considerado um dos maiores reservatrios de gua subterrnea do mundo e estendendo-se por uma rea de aproximadamente 1.087.879 km 2. A maior parcela do SAG est localizada em territrio brasileiro (71%), abrangendo parte de oito estados das regies sul, sudeste e centro-oeste do pas (OEA, 2009). No Estado de So Paulo a rea de ocorrncia do SAG ocupa aproximadamente 143.000 km 2 (OEA, 2009), sendo o aqufero regionalmente livre na sua poro aflorante, com cerca de 15.000 km 2 a dominantemente confinado, com aproximadamente 128.000 km 2 de rea. As formaes geolgicas que constituem o SAG datam de cerca de 130 milhes de anos e no Brasil compreendem a Formao Piramboia, correspondendo poro basal, e a Formao Botucatu, o topo. A caracterstica de confinamento do SAG se d devido presena de camadas constitudas por rochas baslticas, da Formao Serra Geral, que ocorrem superpondo as camadas que compem o Sistema e, tambm, de rochas sedimentares de baixa permeabilidade, da Formao Passa Dois, que ocorrem na base. A delimitao da rea de estudo efetuada pelo IPT (2010) considerou o limite da poro aflorante do SAG no Estado de So Paulo (formaes Botucatu e Piramboia), de acordo com o Mapa Geolgico na escala 1: 250.000 (convnio DAEE/UNESP, 1980), tendo sido acrescentada uma faixa de segurana de 2,0 km de largura (buffer) ao longo do permetro da regio de ocorrncia superficial das duas formaes. Vale destacar que a rea de estudo foi delimitada de guas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011

Marina Costa Barbosa, Ana Maciel de Carvalho, Priscila Ikematsu, Jos Luiz Albuquerque Filho, Ana Candida Melo Cavani

Figura 1. rea de estudo.

acordo com a ocorrncia de um manancial subterrneo e no a partir de limites de bacias hidrogrficas ou limites municipais. Nesse sentido, envolve, mesmo que parcialmente, 105 municpios do Estado de So Paulo e 7 Unidades de Gerenciamento de Recursos Hdricos (UGRHIs), quais sejam, UGRHI 4 - Pardo, UGRHI 5 - Piracicaba/ Capivari/Jundia, UGRHI 8 - Sapuca/Grande, UGRHI 9 - Mogi-Guau, UGRHI 10 - Tiet/Sorocaba, UGRHI 13 - Tiet/Jacar e UGRHI 14 - Alto Paranapanema, totalizando uma rea de aproximadamente 26.110 km 2. Assim sendo, considerando-se as dimenses da rea de estudo, a avaliao do perigo de contaminao decorrente das atividades agrcolas foi efetuada em carter regional. MATERIAIS E MTODOS O perigo de contaminao foi caracterizado por meio da anlise integrada do zoneamento da vulnerabilidade natural contaminao frente classificao do potencial de contaminao dos diferentes tipos de cultura existentes na rea de estudo. Foi utilizado o software Mapinfo na verso 10.0 (GEOGRAPH, 2009) para a elaborao dos mapas temticos. Zoneamento da vulnerabilidade natural do SAG contaminao. O conceito de vulnerabilidade contaminao foi introduzido no incio da dcada de 70, na Frana, por Albinet & Margat (1970), para avaliar o grau de proteo que o ambiente natural fornece contra o acesso de contaminantes s guas subterrneas. A determinao da vulnerabilidade natural do aqufero est relacionada, portanto, guas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011

acessibilidade de contaminantes zona saturada e capacidade de atenuao dos estratos de cobertura da zona saturada, resultante da reteno fisioqumica ou da reao dos contaminantes com o meio (FOSTER et al., 2006). Existem vrios mtodos de avaliao de vulnerabilidade natural de aquferos: o mtodo GOD (FOSTER & HIRATA, 1988); o DRASTIC (ALLER et al., 1987); o mtodo da Poluio dos Lenis Aquferos (TALTASSE, 1972); Mapa de Vulnerabilidade (DUARTE, 1980); SINTACS (CIVITA et al., 1990); entre outros. Tendo em vista objetivos prticos, a utilizao de um mtodo mais genrico e menos detalhado importante, por produzir apenas um mapa integrado da vulnerabilidade (FOSTER & HIRATA, 1988). Avalia-se, entretanto, que esse mtodo deve ser usado com certa cautela, particularmente em situaes que existam informaes de detalhe. O mtodo GOD, que vem sendo utilizado atualmente com maior frequncia no Brasil, um mtodo de simncia plicidade conceitual (FOSTER, 1987; FOSTER e HIRATA, 1988, apud FOSTER et al., 2006) e se mostrou compatvel com o objetivo pretendido, qual seja, elaborar um mapa integrado da vulnerabilidade natural do SAG contaminao em sua poro aflorante na escala de mapeamento geolgico disponvel (1: 250.000) e avaliar o perigo de contaminao nessa regio (IPT, 2010). O mtodo GOD consiste na avaliao de trs fatores hidrogeolgicos - grau de confinamento da gua subterrnea (G); ocorrncia de estratos de cobertura (O); e distncia 3


Fonte: Foster et al. (2006) Figura 2. Matriz do mtodo GOD para avaliao da vulnerabilidade do aqufero contaminao. Quadro 1. Definio prtica das classes de vulnerabilidade do aqufero.

Classe de Vulnerabilidade Extrema

Definio correspondente Vulnervel maioria dos contaminantes com impacto rpido em muitos cenrios de contaminao. Vulnervel a muitos contaminantes (exceto os que so fortemente adsorvidos ou rapidamente transformados) em muitas condies de contaminao. Vulnervel a alguns contaminantes, mas somente quando continuamente lanados ou lixiviados. Vulnervel somente a contaminantes conservadores, a longo prazo, quando contnua e amplamente lanados ou lixiviados. Presena de camadas confinantes sem fluxo vertical significativo de gua subterrnea (percolao).Fonte: Foster et al. ( 2006).

Alta Mdia Baixa

Insignificante

at o nvel fretico da gua subterrnea (D) - geralmente disponveis ou facilmente determinados (FOSTER, 1987; FOSTER e HIRATA, 1988, apud FOSTER et al., 2006). Considerando as caractersticas hidrogeolgicas dos aquferos, se estabelece uma pontuao para cada fator avaliado (Figura 2). A vulnerabilidade natural do aqufero contaminao obtida pela multiplica4

o da pontuao estabelecida para os trs fatores sendo subdividida em diferentes categorias, a saber: Extremo, Alto, Mdio, Baixo e Insignificante (Quadro 1). Para a aplicao do mtodo GOD foram avaliadas as unidades mais vulnerveis da rea de estudo, segundo Hirata et al. (1997), quais sejam: as formaes geolgicas Botucatu e Piramboia; e, tambm, os depsitos aluvionaguas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011


res, por constiturem camadas pouco espessas localizadas sobre o SAG (IPT, 2010). Foi utilizado como base o Mapa Geolgico do Estado de So Paulo, elaborado na escala 1: 250.000 (Convnio DAEE/Unesp, 1980), por ser a informao disponvel que apresenta maior detalhamento. Os demais aquferos que ocorrem na rea de estudo no foram avaliados, pois, devido a suas caractersticas litolgicas, se caracterizam como aquferos menos vulnerveis, segundo Hirata et al. (1997) e, tambm, no se incluam nos objetivos da pesquisa do IPT (2010). Alm disso, no foram classificadas as regies na poro confinada do SAG onde ocorrem descontinuidades no basalto e onde os sedimentos do SAG ficam em contato direto com a superfcie, conhecidas como janelas no basalto, uma vez que se referem a pequenas reas de afloramento do sistema, estando isoladas e separadas do polgono principal, representando uma pequena porcentagem na rea de estudo do estudo do IPT (2010). Na aplicao do mtodo GOD, o grau de confinamento (G) foi determinado conforme estudos regionais do SAG realizado por DAEE/IG/IPT/CPRM em Rocha (2005) e IG/Cetesb/DAEE (HIRATA et al., 1997), que classificam o SAG como um sistema granular, homogneo e regionalmente livre, ou seja, no confinado na sua poro aflorante. Aquferos no confinados so mais vulnerveis contaminao e, portanto, recebem uma pontuao Alta na escala de avaliao do grau de confinamento, que varia de 0 a 1,0. Por serem semelhantes quanto a esse fator, tanto a Formao Botucatu quanto a Formao Piramboia receberam a pontuao 0,9. Para a determinao da pontuao para o fator ocorrncia de estratos de cobertura (O) utilizou-se o Mapa Geolgico do Estado de So Paulo, elaborado na escala 1: 250.000 (Convnio DAEE/Unesp, 1980). A Formao Botucatu constituda por arenitos de granulao fina a mdia, avermelhados, com gros de Alta esfericidade e bem selecionados, consequentes de dunas elicas (IPT, 1981). J a Formao Piramboia constituda por arenitos de granulao fina a mdia, localmente grossos e conglomerticos, com fcies sedimentares que apresentam silte e argila depositados em ambiente fluvio-lacustrino e elico (CAETANO-CHANG & WU, 1992; MILANI et al., 1994; GIANINI et al., 2004). Pelo mtodo GOD, a escala de pontuao para o fator ocorrncia do estrato de cobertura (O) varia de 0,4 a 1,0. Nesse sentido, levando-se em considerao as caractersticas da Formao Botucatu, o grau de consolidao sobre o estrato de cobertura dessa formao menor se comparado Formao Piramboia, pois as caractersticas litolgicas no permitem uma boa capacidade de atenuao da contaminao. Assim, para esse fator, a Formao Botucatu ligeiramente mais vulnervel que a Formao Piramboia, recebendo a pontuao 0,8. J a Formao Piramboia, recebeu a pontuao 0,7. A avaliao do fator relacionado distncia at o nvel fretico da gua subterrnea (D) possui importncia fundamental. Isso porque, quando se trata de um mesguas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011

mo sistema aqufero, pequenas alteraes na distncia at o nvel fretico alteram significativamente o ndice da vulnerabilidade. Nesse sentido, sabe-se que os nveis mais rasos permitem que o contaminante alcance rapidamente zona saturada, devido menor distncia que o contaminante deve percorrer da superfcie ao aqufero. No mtodo GOD o intervalo de pontuao para a profundidade do nvel fretico varia de 0,6 a 1,0, onde a distncia menor recebe pontuao maior, pois uma poso svel contaminao alcana mais rpido o aqufero quando este est mais raso, tornando-o mais vulnervel. Para delimitar a distncia at o nvel fretico (D) na rea de estudo foram avaliados, inicialmente, os valores de profundidade de nvel esttico de poos localizados na regio construdos na dcada de 2000 e com valores de profundidade de nvel esttico medidos em campanha de cadastramento de poos, ocorrida no ano de 2009, totalizando 127 poos com informao (IPT, 2010). No entanto, como a quantidade de poos no foi suficiente para elaborar um mapa de nvel da gua subterrnea em toda a rea de afloramento do SAG no Estado de So Paulo, os intervalos de nvel esttico foram associados aos intervalos de cotas topogrficas observadas nos mapas em escala 1: 250.000 da regio. Isso porque, de maneira geral, pode-se considerar que as cotas topogrficas mais baixas esto relacionadas com os nveis estticos mais rasos. Essa associao foi feita para as sub-bacias, delimitadas considerando-se os rios de maior porte da rea em estudo, quais sejam, o rio Grande, o rio Sapuca, o rio Pardo, o rio Mogi-Guau, o rio Tiet e dois afluentes, e o rio Paranapanema, como exutrios subterrneos principais da regio de interesse. A Tabela 1 apresenta a ponderao de cada fator avaliado, assim como a classificao da vulnerabilidade natural do aqufero contaminao, resultante do produto dos valores atribudos para o grau de confinamento (G), para a ocorrncia do estrato de cobertura (O) e para a distncia at o nvel fretico (D). Vale destacar que os depsitos aluvionares foram classificados, em sua totalidade, com o ndice Alto-alto de vulnerabilidade, devido s suas caractersticas, como constituio arenosa, ser de carter livre, e por se apresentar na forma de camadas pouco espessas. CLASSIFICAO DO POTENCIAL DE CONTAMINAO DAS CULTURAS Para a avaliao e a classificao das culturas, como fontes difusas potenciais de contaminao da gua subterrnea, utilizou-se os nveis qualitativos do mtodo POSH, acrnimo em ingls de pollutant origin, surcharge hydraulically (FOSTER et al., 2006) e a classificao dos Domnios Pedomorfoagroclimticos proposta pela Embrapa (GOMES, 2008). O mtodo POSH classifica em trs nveis qualitativos o potencial para gerar uma carga contaminante no subsolo (Reduzido, Moderado e Elevado) e baseia-se na origem do po5

6 Vulnerabilidade contaminao Ocorrncia de estratos de cobertura ndice Classificao Distncia at o lenol fretico 0,9 0,8 0,7 0,6 0,9 0,7 0,7 0,6 0,38 0,44 0,8 0,50 0,57 0,43 0,50 0,8 Mdio-alto Mdio-alto Alto-baixo Alto-baixo Mdio-alto Mdio-baixo 0,58 Alto-baixo 0,65 Alto-alto

Tabela 1. Valores adotados para a determinao da vulnerabilidade das unidades aquferas Botucatu e Piramboia contaminao.

Unidade Aqufera

Grau de confinamento

BOTUCATU

0,9

PIRAMBOIA

0,9

Quadro 2. Classificao do potencial de contaminao das atividades agrcolas segundo o Mtodo POSH.

Fonte de Contaminao Prticas agrcolas

Potencial de carga contaminante de subsolo

Elevado

Culturas comerciais intensivas, geralmente monoculturas em solos bem drenados, em climas midos ou com baixa eficincia de irrigao, pasto intensivo em campos intensamente fertilizados.

Moderado

Intermedirio entre elevado e reduzido.

Reduzido

Rotao das culturas, terra para pasto extensivo, sistemas de cultivo ecolgico, plantaes com alta eficincia de irrigao em regies ridas e semi-ridas.* odo POSH, rme o Mcadevido a aitu e Fonte: Foster et al. (2006)


guas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011


Fonte: Gomes (2008). Figura 3. Determinao do risco de contaminao da gua subterrnea.

luente e na sua sobrecarga hidrulica (FOSTER et al., 2006). Por sua vez, o princpio do mtodo apresentado por Gomes (2008) classificar os riscos de contaminao das guas subterrneas conforme as atividades agrcolas existentes (culturas), considerando a entrada potencial de agroqumicos no solo e a qualidade do manejo praticado, o qual pode resultar em maior ou menor taxa de lixiviao/infiltrao. O Quadro 2 ilustra a classificao das prticas agrcolas conforme o Mtodo POSH e a Figura 3 apresenta o fluxograma proposto por Gomes (2008) para a classificao da criticidade de acordo com o tipo de cultura. O mapeamento do uso e ocupao do solo, que mostra a delimitao das culturas anuais, perenes e semiperenes na rea de estudo, corresponde ao estudo da SMA (2009), o qual foi utilizado para a classificao do potencial de contaminao das atividades agrcolas. Conforme o Mtodo POSH as culturas presentes na rea poderiam ser classificadas com potencial Elevado de contaminao, devido ao clima mido da regio e adoo de culturas intensivas, geralmente monoculturas. O Mtodo proposto por Gomes (2008), por sua vez, distingue as culturas em anuais, perenes ou semiperenes. Adotando-se a classificao do Mapa de Uso e Ocupao do Solo observa-se que as mesmas, segundo Gomes (2008), poderiam ser classificadas como risco alto ou mdio de contaminao da gua subterrnea devido prtica adotada, em geral, de solo bem manejado. guas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011

Dessa forma, o Quadro 3 sintetiza a classificao proposta no presente trabalho das atividades agrcolas como fontes difusas potenciais de contaminao do SAG. AVALIAO DO PERIGO DE CONTAMINAO DO SAG DECORRENTE DAS CULTURAS O termo perigo de contaminao da gua subterrnea empregado neste trabalho tem o mesmo significado que risco de contaminao da gua subterrnea utilizado por vrios outros autores. A mudana de termo foi proposta por Foster et al. (2006) para adequar-se quela ora utilizada por outras reas de avaliao de riscos a ecossistemas e sade humana e animal, onde risco agora definido como o produto de perigo vezes escala do impacto, ressaltando-se que o presente trabalho se restringe avaliao do perigo de contaminao da gua subterrnea. O perigo de contaminao definido como a probabilidade de que a gua de um aqufero atinja nveis inaceitveis de contaminao em decorrncia das atividades que se realizam na poro imediatamente acima da superfcie do solo (FOSTER & HIRATA, 1988; ADAMS & FOSTER, 1992). A avaliao do perigo envolve, portanto, a anlise integrada entre resultados obtidos no mapeamento da vulnerabilidade com os resultados do zoneamento das fontes potencialmente contaminantes do aqufero. Os casos mais preocupantes so aqueles em que as atividades capazes de gerar elevada 7


Quadro 3. Mtodo Proposto para a classificao do potencial de contaminao das atividades agrcolas, na rea de estudo.

Atividades agrcolas Culturas anuais e Culturas semiperenes Culturas perenes

Potencial de carga contaminante Elevado Moderado

Fonte: Foster et al., (2006). Figura 4. Avaliao do perigo de contaminao da gua subterrnea.

carga contaminante ocorrem em uma rea de Alta ou Extrema vulnerabilidade do aqufero, como mostra a Figura 4. Para a avaliao do perigo de contaminao decorrente das atividades agrcolas foi proposta a classificao apresentada no Quadro 4. importante destacar que, na rea estudada, os mapeamentos disponveis abordam apenas a presena de culturas perenes e semiperenes que, segundo a classificao proposta pelo mtodo POSH e Gomes (2008), podem ser classificadas como Elevado e Moderado potencial de contaminao. Assim sendo, o mtodo proposto pode ser utilizado, tambm, em outros casos, onde sejam avaliadas fontes de contaminao que podem ser enquadradas no nvel Reduzido. DISCUSSO DOS RESULTADOS Na rea de estudo, a vulnerabilidade contaminao variou de Mdia a Alta, sendo que essas classes foram subdivididas em dois subnveis (Alto e Baixo), existindo, portanto, quatro classes de vulnerabilidade, a saber: 8

Alto-alto; Alto-baixo; Mdio-alto; e Mdio-baixo. Os resultados demonstraram que o ndice para a unidade aqufera Botucatu varia de Alto-alto a Mdio-alto e para a unidade aqufera Piramboia varia de Alto-baixo a Mdio-baixo, comprovando que a unidade aqufera Botucatu se apresenta um pouco mais vulnervel (Figura 5). A rea das classes de vulnerabilidade na regio estudada est apresentada na Tabela 2. Observa-se, assim, que, aproximadamente, 4.000 km 2 da rea de estudo se configuram como reas de Alta vulnerabilidade contaminao e que cerca de 12.000 km 2 apresentam ndice mdio de vulnerabilidade. Observando-se a rea mapeada (Figura 5), percebe-se que o ndice Alto ocorre nas margens das principais drenagens, onde a profundidade do nvel dgua subterrnea menor do que 20 m. Vale ressaltar que os resultados ora apresentados retratam uma avaliao da vulnerabilidade natural do SAG contaminao, na sua rea de afloramento no Estado guas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011


Quadro 4. Mtodo Proposto para a classificao do perigo de contaminao.

Potencial de Contaminao Perigo de contaminao 9 ndice de Vulnerabilidade Natural Alto-alto Alto-baixo Mdio-alto Mdio-baixo No Definido (unidades no mapeadas)* Elevado Moderado Reduzido No identificado (Outras fontes)** No determinado No determinado

Alto Alto

Alto Moderado

Moderado Baixo

No determinado

No determinado

No

No determinado

* rea no classificada na Carta de Zoneamento da Vulnerabilidade Contaminao da rea de estudo. ** Fonte potencial de contaminao (cultura) no existente ou no mapeada na Carta de Classificao das Fontes Difusas de Contaminao das guas Subterrneas na rea de estudo. Tabela 2. Classificao da vulnerabilidade contaminao na rea de estudo.

Unidades

Classificao Alto-alto Alto-baixo Mdio-alto Mdio-baixo TOTAL No definido

rea (km2) 988 2.849 8.927 3.066 15.830 10.270

SAG e depsitos aluvionares

Outras de So Paulo, realizada em escala regional. fundamental, portanto, o desenvolvimento de estudos em escalas de maior detalhe, principalmente nos locais j identificados como de Alta vulnerabilidade contaminao. A Figura 6, por sua vez, apresenta o resultado do zoneamento do potencial de contaminao da gua subterrnea na rea de estudo decorrente das atividades agrcolas. Observa-se que 91% das reas de cultura, de acordo com o Mapa de Uso e Ocupao do Solo (SMA, 2009), foram classificadas com potencial Elevado de contaminao da gua subterrnea. Isso decorre, principalmente, da parcela significativa das reas de cultura semiperene com o predomnio do cultivo de cana de acar e o bom manejo agrcola associado favorecendo, portanto, a drenabilidade e infiltrao dos fertilizantes e biocidas utilizados. Considerando a extenso da rea de estudo e o nmero de municpios envolvidos, destacam-se So Carlos, Luis Antnio, Altinpolis e Descalvado, que juntos possuem, aproximadamente, 18% da rea de cultura classificada com Elevado potencial de contaminao da gua subterrnea. A sobreposio do mapa do zoneamento da vulnerabilidade do SAG contaminao ao mapa da classificao do potencial de contaminao das culturas possibilitou guas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011

a elaborao do mapa do perigo de contaminao da rea de afloramento do SAG no Estado de So Paulo decorrente das atividades agrcolas (Figura 7). A Tabela 3 apresenta as classes de perigo observadas na rea estudada. A Tabela 3 mostra a ocorrncia de rea de cerca de 2.250 km classificada como Alto perigo de contaminao por fontes difusas, no caso, atividades agrcolas. Ao mesmo tempo nota-se que existe uma significativa parcela da rea classificada como perigo No Determinado, correspondente s reas No Definidas no zoneamento da vulnerabilidade e aos locais onde no ocorre ou no foram mapeadas fontes difusas de contaminao, no caso as prticas agrcolas. Essa situao retrata o carter regional do estudo do IPT (2010), que representa uma primeira avaliao do perigo de contaminao da gua subterrnea para a rea de afloramento do SAG no Estado de So Paulo, mas ao mesmo tempo identifica reas prioritrias, principalmente, no que se refere necessidade de realizao de estudos em escala de maior detalhe e investigaes visando o monitoramento da qualidade das guas subterrneas e adoo de medidas de gesto e gerenciamento, que possibilitem a adequada proteo do SAG em sua rea de afloramento/recarga.


Figura 5. Vulnerabilidade natural do SAG contaminao.

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Figura 6. Fontes difusas potenciais de contaminao das guas subterrneas.


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Figura 7. Perigo de Contaminao do SAG decorrente de fontes difusas. Tabela 3. Perigo de contaminao do SAG decorrente das atividades agrcolas.

PERIGO DE CONTAMINAO Alto Moderado No Determinado CONCLUSES A contaminao dos aquferos por fontes difusas, notadamente agrotxicos utilizados na agricultura, ainda um assunto pouco pesquisado pela comunidade cientfica devido complexidade do seu comportamento no ambiente. Nesse sentido a avaliao do perigo de contaminao realizada neste estudo amplia a base de informaes e se prope a contribuir para o estabelecimento de medidas necessrias proteo das guas do SAG. Os trabalhos desenvolvidos permitiram caracteri12

REA (km) 2.248 281 23.581

zar a vulnerabilidade natural contaminao do SAG na sua rea de afloramento no Estado de So Paulo e classificar o potencial de contaminao das guas subterrneas decorrente das atividades agrcolas existentes na regio. A anlise integrada das informaes resultou na classificao do perigo de contaminao do SAG decorrente das culturas. Os resultados indicam que o mtodo aplicado mostrou-se uma ferramenta prtica para a anlise da rea estudada, na qual aproximadamente 2.250 km 2 foram classificados como de alto perigo de conguas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011


taminao, perfazendo cerca de 9% da rea de estudo. Os resultados so teis como orientao para as aes na rea devido ao carter regional do estudo desenvolvido, sendo imprescindvel a realizao de estudos de detalhe nas reas identificadas com alto perigo de contaminao a fim de subsidiar os trabalhos de monitoramento e controle da qualidade das guas subterrneas. Considerando o panorama identificado e visando proteo das guas do SAG fundamental a adoo de medidas voltadas ao estabelecimento de boas prticas agrcolas em toda a rea de afloramento do SAG. Alm disso, o zoneamento da vulnerabilidade deve ser utilizado para a anlise integrada considerando-se outros tipos de fontes potenciais de contaminao, visto que auxilia a tomada de deciso dos rgos gestores da qualidade ambiental. Os estudos realizados so fundamentais para nortear REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ADAMS, B.; FOSTER, S. S. D. Land-surface zoning for groundwater protection. Journal of Institution of Water and Environmental Management, v. 6, p. 312-320, 1992. ALBINET, M.; MARGAT, J. Cartographie de la vulnerabilite a la pollution des nappes deau souterraine. Bull. BRGM 2me Series, v. 3, n. 4, p. 13-22, 1970. ALLER, L. et al. DRASTIC: a standardized system for evaluating groundwater pollution potential using hydrogeologic settings, U.S. EPA Report 600/2-85/018. 1987 CAETANO-CHANG, M.R. & WU, F.T. Bacia do Paran: formaes Pirambia e Botucatu. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE GEOLOGIA, 37, 1992, So Paulo. Roteiro de Excurso... So Paulo: Sociedade Brasileira de Geologia, 1992, v. 2, p. 1-19. CIVITA, M. et al. Carta de la vulnerabilit allinquinamento degli acquiferi delle Alpi Apuane. Mem. explic. Monografia GNDCI. CNR. n. 399, Firenze, 56p. 1990. COMPANHIA DE TECNOLOGIA DE SANEAMENTO AMBIENTAL - CETESB. Relatrio de Qualidade das guas subterrneas do Estado de So Paulo 2007-2009. So Paulo: Cetesb, 2010. DEPARTAMENTO DE GUAS E ENERGIA ELTRICA - DAEE & UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA - UNESP. Mapa geolgico do Estado de So Paulo. Escala 1: 250.000. So Paulo: Convnio DAEE/ UNESP, Secretaria de Obras e do Meio Ambiente do Estado de So Paulo, 1980. (Compilao eletrnica Lebac/ IGCE/ Unesp, 2009). DUARTE, U. Geologia ambiental da rea de So Pedro (SP): vetor guas subterrneas. (Tese de Doutoramento, IG-USP, indita). 1980 FOSTER, S. et al. Groundwater quality protection. Washington, D. C: World Bank, 2002. 202 p. FOSTER, S. et al. Proteo da qualidade da gua subterrnea: um guia para empresas de abasteciguas Subterrneas, v.25, n.1, p.1-14, 2011

polticas pblicas de uso e ocupao territorial, visto que se trata de uma regio em crescente desenvolvimento no Estado de So Paulo. O mapa de vulnerabilidade auxilia no planejamento da expanso da ocupao do territrio e o mapa do perigo indica locais que necessitam de especial controle. Portanto os mapeamentos aqui apresentados devem ser utilizados como subsdio s aes voltadas proteo desse importante manancial de gua subterrnea do Estado de So Paulo. Outras fontes potencialmente poluidoras de forma difusa ocorrem, tambm, na rea, podendo-se mencionar o saneamento in situ, lanamento no solo de efluentes e resduos domsticos e de outras atividades (oficinas, pequenas indstrias, postos de servio, etc.), entre outros, que devem ser objeto de estudo para que se possa, cada vez mais, ampliar as bases tcnicas necessrias para a proteo do Sistema Aqufero Guarani em sua rea de afloramento.

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no Estado de So Paulo. So Paulo: SMA, 2009. TALTASSE, P. Mapas de vulnerabilidade poluio dos lenis aquferos do municpio de Campinas (SP). Universidade de So Paulo (IGc). Publ. Avulsa n.1. 1972 AGRADECIMENTOS Julga-se oportuno agradecer ao Fundo Estadual de Recursos Hdricos (Fehidro) pelo apoio financeiro, por intermdio do Comit Coordenador do Plano Estadual de Recursos Hdricos (CORHI) e da Secretaria do Estado de Meio Ambiente (SMA)/Coordenadoria de Planejamento Ambiental (CPLA), ao Projeto Diagnstico Ambiental para Subsdio ao Plano de Desenvolvimento e Proteo Ambiental da rea de afloramento do Sistema Aqufero Guarani no Estado de So Paulo. Agradece-se, tambm, ao Servio Geolgico do Brasil (CPRM) e ao Grupo de Acompanhamento Tcnico (GAT) do Projeto, composto por representantes da Secretaria de Estado do Meio Ambiente (SMA) com representantes da Coordenadoria de Planejamento Ambiental (CPLA), por intermdio do seu Departamento de Planejamento Ambiental; da Coordenadoria de Recursos Hdricos (CRHi); da Companhia Ambiental do Estado de So Paulo (Cetesb); e do Instituto Geolgico (IG); e da Secretaria de Estado de Saneamento e Energia (SSE) com representantes do Departamento de guas e Energia Eltrica (DAEE).

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