Poluição difusa nas águas pluviais de uma bacia de drenagem urbana / Diffuse pollution of storm water runoff from an urban catchment

RESUMO Este trabalho teve como objetivo avaliar a primeira carga de lavagem de uma bacia urbana da cidade de Natal, Rio Grande do Norte, por meio da quantificação de cargas poluentes contidas nos deflúvios superficiais em decorrência de nove eventos de precipitação pluviométrica, monitorados ao longo do ano de 2013. As variáveis analisadas foram: sólidos totais, sólidos suspensos totais, demanda química de oxigênio, fósforo total e teor de óleos e graxas. Foi realizada a avaliação dos eventos de precipitação/escoamento, mediante amostragem progressiva do runoff, monitorado por meio de amostrador automático (ISCO 6712), situado no exutório da bacia, sendo analisados os primeiros 24 minutos do escoamento superficial, com amostras coletadas a cada minuto ao longo do evento. A variação da concentração dos poluentes associada à variação temporal dos deflúvios durante eventos de precipitação foi analisada para a verificação da ocorrência do fenômeno first flush ou primeira carga de lavagem. O período monitorado caracterizou-se por apresentar baixo intervalo de dias de estiagem entre os eventos. Foi observada a ocorrência de primeira carga de lavagem em cinco dos eventos monitorados. Dessa forma, evidenciou-se que para a bacia estudada o conceito de first flush pode ser aplicado nas estratégias de manejo de águas pluviais, para implementação de boas práticas de manejo, que vêm sendo amplamente difundidas no que concerne à drenagem urbana.

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the first wash load of an urban catchment located in the city of Natal, Rio Grande do Norte, Brazil, by quantifying pollution loads contained in surface run-offs from nine rainfall events, monitored throughout the year 2013. The variables analyzed were: total solids, total suspended solids, chemical oxygen demand, total phosphorus and oil and grease content. We conducted the evaluation of precipitation/runoff events through progressive sampling of runoff, monitored by autosampler (ISCO 6712), and located at the outlet of the drainage basin. The first 24 minutes of runoff were analyzed, with samples collected every minute throughout the event. The variation of the pollutants concentration associated with the temporal run-offs variation during precipitation was analyzed to verify the occurrence of the first flush phenomenon. The monitored period was characterized by having a low number of drought days between events. The occurrence of the first flush was observed in five of the monitored events. Thus, it became clear that for the studied basin, the concept of first flush could be applied in rainwater management strategies for the implementation of best management practices, which have been widely disseminated regarding urban drainage.

Water quality of the reservoirs used for irrigation in São José dos Pinhais, Paraná State, Brazil / Qualidade da água de reservatórios utilizados para irrigação em São José dos Pinhais

ABSTRACT: Land use outside its agricultural potential and low vegetation cover in the watershed impair the quality of water used for irrigation and may contribute to the spread of pathogenic coliform bacteria. The objective of this study was to relate the quality of irrigation water with the intensity and type of land use and the rainfall in a vegetable-producing region of São José dos Pinhais, Paraná. Water samples were collected monthly in 2013 from two reservoirs and one preserved source. After collection, the samples were chilled in Styrofoam boxes and transported to the laboratory for analyses of the total and thermotolerant coliforms. Effect of land use was analyzed by probability estimation trees. High land use and weekly above average rainfall increased the probability of thermo tolerant coliforms exceeding the limit allowed under legislation. In regards to thermo tolerant coliforms in the analyzed period, the water from only one reservoir was in accordance with the legislation for the quality of water to irrigate vegetables that are consumed raw. Results of this study are an alert to the local government for the necessity of environmental preservation to maintain the water quality of the county.

RESUMO: O uso do solo fora da sua aptidão agrícola e a pouca cobertura vegetal na bacia hidrográfica prejudicam a qualidade da água utilizada para irrigação, podendo disseminar bactérias patogênicas do grupo coliformes. O objetivo do presente trabalho foi relacionar a qualidade da água de irrigação como uso do solo (intensidade e tipo de uso) e precipitação pluviométrica, em uma região produtora de hortaliças de São José dos Pinhais, Paraná. As coletas ocorreram mensalmente no ano de 2013, em dois reservatórios e uma nascente preservada. Após as coletas, as amostras foram refrigeradas em caixas de isopor e posteriormente procedeu-se às análises de coliformes totais e termotolerantes. Os resultados do efeito do uso do solo foram analisados em árvores de probabilidade. O maior uso do solo e a precipitação pluviométrica semanal acima da média aumentam a probabilidade dos coliformes termotolerantes estarem acima do permitido pela legislação. Para o período analisado e considerando os coliformes termotolerantes, apenas a água de um dos reservatórios estudados está de acordo com a legislação para ser utilizada para irrigação de hortaliças que são consumidas cruas. Os resultados obtidos são um indicativo para o poder público local quanto à necessidade da preservação ambiental e da conservação da qualidade da água na região.

Seasonality of macroalgal communities in a subtropical drainage basin in Paraná state, southern Brazil

Seasonal dynamics of macroalgal communities was analyzed monthly by samplings in three stream segments of the Pedras River Basin, mid-south region of Paraná State, southern Brazil, from April 2004 to March 2005. The seasonal fluctuations in macroalgal species richness and abundance were correlated with selected environmental variables. In general, the seasonal distribution patterns of these communities were distinct from those reported from other tropical and temperate regions, with higher macroalgal richness and abundance observed from late spring to late fall. Multiple linear regression analysis revealed that the stream variable most closely related with the temporal distribution pattern observed was temperature, which had a very similar seasonal pattern to the biological parameters. On the other hand, the floristic composition was quite diverse in the streams sampled. Among the 25 taxa identified, only two were common to the three streams whereas 15 were restricted to a single sampling site. These data indicate that, although temperature seems to be an effective relationship with global temporal pattern, particular characteristics of each stream can strongly influence the seasonal tendencies in local scale. The results of Detrended Correspondence Analysis (DCA) and Cluster Analysis corroborated this observation.

A dinâmica sazonal das comunidades de macroalgas foi analisada mensalmente através de amostragens em três segmentos de riachos da Bacia do Rio das Pedras, região centro-sul do Estado do Paraná, Sul do Brasil, de abril de 2004 a março de 2005. As flutuações sazonais na riqueza e abundância de espécies de macroalgas foram correlacionadas com variáveis ambientais selecionadas. Em geral, os padrões de distribuição sazonal destas comunidades foram distintos daqueles reportados para outras regiões tropicais e temperadas, com maiores valores de riqueza e abundância observados no período compreendido entre o final da primavera e o final do outono. As análises de regressão linear múltipla revelaram que a variável do riacho mais fortemente relacionada com o padrão de distribuição temporal observado foi a temperatura, que teve um padrão sazonal muito similar àqueles observados para os parâmetros biológicos. Por outro lado, a composição florística foi bastante diversa nos riachos amostrados. Dentre os 25 táxons identificados, somente dois foram comuns aos três riachos, enquanto que 15 foram restritos a um único ponto de amostragem. Estes dados indicam que, embora a temperatura pareça ter tido uma relação efetiva com o padrão temporal global, características particulares de cada riacho podem influenciar fortemente as tendências sazonais em escala local. Os resultados da Análise de Correspondência Destendenciada (ADC) e da Análise de Grupamento corroboraram esta observação.

Seasonality of macroalgal communities in a subtropical drainage basin in Paraná state, southern Brazil / Sazonalidade das comunidades de macroalgas em uma bacia de drenagem subtropical no estado do Paraná, sul do Brasil

Seasonal dynamics of macroalgal communities was analyzed monthly by samplings in three stream segments of the Pedras River Basin, mid-south region of Paraná State, southern Brazil, from April 2004 to March 2005. The seasonal fluctuations in macroalgal species richness and abundance were correlated with selected environmental variables. In general, the seasonal distribution patterns of these communities were distinct from those reported from other tropical and temperate regions, with higher macroalgal richness and abundance observed from late spring to late fall. Multiple linear regression analysis revealed that the stream variable most closely related with the temporal distribution pattern observed was temperature, which had a very similar seasonal pattern to the biological parameters. On the other hand, the floristic composition was quite diverse in the streams sampled. Among the 25 taxa identified, only two were common to the three streams whereas 15 were restricted to a single sampling site. These data indicate that, although temperature seems to be an effective relationship with global temporal pattern, particular characteristics of each stream can strongly influence the seasonal tendencies in local scale. The results of Detrended Correspondence Analysis (DCA) and Cluster Analysis corroborated this observation.

A dinâmica sazonal das comunidades de macroalgas foi analisada mensalmente através de amostragens em três segmentos de riachos da Bacia do Rio das Pedras, região centro-sul do Estado do Paraná, Sul do Brasil, de abril de 2004 a março de 2005. As flutuações sazonais na riqueza e abundância de espécies de macroalgas foram correlacionadas com variáveis ambientais selecionadas. Em geral, os padrões de distribuição sazonal destas comunidades foram distintos daqueles reportados para outras regiões tropicais e temperadas, com maiores valores de riqueza e abundância observados no período compreendido entre o final da primavera e o final do outono. As análises de regressão linear múltipla revelaram que a variável do riacho mais fortemente relacionada com o padrão de distribuição temporal observado foi a temperatura, que teve um padrão sazonal muito similar àqueles observados para os parâmetros biológicos. Por outro lado, a composição florística foi bastante diversa nos riachos amostrados. Dentre os 25 táxons identificados, somente dois foram comuns aos três riachos, enquanto que 15 foram restritos a um único ponto de amostragem. Estes dados indicam que, embora a temperatura pareça ter tido uma relação efetiva com o padrão temporal global, características particulares de cada riacho podem influenciar fortemente as tendências sazonais em escala local. Os resultados da Análise de Correspondência Destendenciada (ADC) e da Análise de Grupamento corroboraram esta observação.

Seasonal variation in some physical and chemical parameters of three rivers belonging to a drainage basin in the mid-southern region of Paraná state, southern Brazil - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i4.5873 / Variação sazonal de alguns parâmetros físicos e químicos em três rios pertencentes a uma bacia de drenagem na região centro-sul do Estado do Paraná, Sul do Brasil - DOI: 10.4025/actascibiolsci.v30i4.5873

Three small rivers belonging to the Rio das Pedras basin, located in the mid-southern region of Paraná state, were studied in order to evaluate the seasonal variation pattern of some physical and chemical parameters. Monthly samplings were carried out from April 2004 to March 2005. The following limnological parameters were measured: water temperature, specific conductance, oxygen saturation, pH, turbidity, current velocity and depth. The waters of the Rio das Pedras basin presented very peculiar characteristics, showing typical seasonal patterns for some of the studied limnological variables. An Analysis of Variance (Anova) showed significant differences only for pH and depth among streams. A Principal Component Analysis (PCA) showed a weak tendency to form groups based on seasons instead of sampling sites. The results, in general, indicate that temporal variations of the environmental parameters analyzed were not sufficient to draw a clear seasonal pattern in the Rio das Pedras basin. Most likely, the lack of an obvious seasonal pattern has been provoked by a particular regional precipitation regime, where rains are frequent and well-distributed throughout the year.

Três rios de pequeno porte pertencentes à bacia do rio das Pedras, localizada na região centro-sul do Estado do Paraná, foram estudados com o objetivo de se analisar o padrão de variação sazonal de alguns parâmetros físicos e químicos da água. Os trabalhos de campo foram realizados no período de abril de 2004 a março de 2005 por meio de amostragens mensais. Os seguintes parâmetros limnológicos foram avaliados: temperatura da água, condutividade específica, oxigênio dissolvido, pH, turbidez, velocidade da correnteza e profundidade. As águas da bacia do rio das Pedras mostraram características muito peculiares, apresentando um padrão sazonal típico para algumas das variáveis limnológicas estudadas. A Análise de Variância (Anova) mostrou diferenças significativas entre riachos apenas para pH e profundidade. A Análise dos Componentes Principais (PCA) revelou apenas uma sutil tendência para a organização de grupos por estação sazonal ao invés de pontos de amostragem, indicando que, de modo geral, as variações temporais dos parâmetros ambientais analisados não foram suficientes para caracterizar um padrão sazonal nítido na bacia do rio das Pedras. Provavelmente, a ausência de um claro padrão sazonal tenha sido provocada por um regime pluviométrico regional particular, onde as chuvas são frequentes e bem distribuídas ao longo do ano.