Monitoring of urban and rural basins: water quality of Mourão basin / Monitoramento de bacias urbana e rural: análise integrada de qualidade de água da bacia hidrográfica do Rio Mourão

The Mourão River basin is located on the central western region of the Paraná State – Brazil, between coordinates 23º 44’ - 24º 25 South latitude and 52º 12’ - 52º 30’ West longitude, between 270 and 820 m above sea level, and 1,648.21 km2 drainage area. Water quality was evaluated by monitoring physical, chemical and microbiological parameters. Monthly samplings were performed for a year at five sites in the basin for analysis of: pH, temperature, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, total nitrogen, ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, turbidity, total solids, volatile solids and fecal coliforms. The results of the evaluated parameters showed higher values than the limits set by CONAMA Resolution 357 from 2005 for Class 2 in some samples. The Water Quality Index (WQI) indicated that 72% of samples had average quality and 28% had good quality for the Mourão River basin. Higher values of WQI were observed after rainfall period with median of 75 compared to the dry period with median of 62. The source of the Mourão River is contaminated with fecal coliforms, evidencing the real need to treat sewage in rural areas.

Resumo A Bacia Hidrográfica do Rio Mourão, localizada na porção centro ocidental do Estado do Paraná – Brasil, entre as coordenadas 23º 44’ - 24º 25’ Latitude Sul e 52º 12’ - 52º 30’ Longitude Oeste, entre 270 e 820 m acima do nível mar, possui área de drenagem de 1.648,21 km2. Nesta bacia foi avaliada a qualidade da água por meio de monitoramento de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Foram realizadas coletas mensais durante um ano em 5 pontos selecionados da bacia, sendo realizadas análises de: potencial Hidrogeniônico, temperatura, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, fósforo total, turbidez, sólidos totais, sólidos voláteis e coliformes fecais. Os resultados dos parâmetros avaliados indicaram valores superiores aos limites preconizados na Resolução CONAMA 357 de 2005 para rios de classe 2 em algumas amostras. Com a análise do Índice de Qualidade das Águas (IQA), obteve-se 72% das amostras com qualidade média e 28% com qualidade boa para a bacia do Rio Mourão. Os maiores valores do IQA foram observados na época de chuvas com mediana de 75 comparados ao período de seca com mediana de 62. Constatou-se que a nascente do rio Mourão está contaminada com coliformes fecais, mostrando a real necessidade de se tratar os esgotos sanitários no meio rural.

Multitemporal analysis of estimated soil loss for the river Mourão watershed, Paraná – Brazil / Análise multitemporal da perda de solo estimada para a bacia hidrográfica do rio Mourão, Paraná – Brasil

The multitemporal behavior of soil loss by surface water erosion in the hydrographic basin of the river Mourão in the center-western region of the Paraná state, Brazil, is analyzed. Forecast was based on the application of the Universal Soil Loss Equation (USLE) with the data integration and estimates within an Geography Information System (GIS) environment. Results had shown high mean annual rain erosivity (10,000 MJ.mm.ha–1.h–1.year–1), with great concentration in January and December. As a rule, soils have average erodibilities, exception of Dystroferric Red Latisol (low class) and Dystrophic Red Argisol (high class). Although the topographic factor was high (>20), rates lower than 1 were predominant. Main land uses comprise temporal crops and pasture throughout the years. The watershed showed a natural potential for low surface erosion. When related to usage types, yearly soil loss was also low (<50 ton.ha–1.year–1), with more critical scores that reach rates higher than 150 ton.ha–1.year–1. Soil loss over the years did not provide great distinctions in distribution standards, although it becames rather intensified in some sectors, especially in the center-eastern and southwestern sections of the watershed.

Resumo Este estudo visa analisar o comportamento multitemporal da perda de solo por erosão hídrica laminar na bacia hidrográfica do rio Mourão, localizada na região centro-ocidental do Estado do Paraná – Brasil. A predição foi baseada na aplicação da Equação Universal de Perdas de Solo (USLE), com integração dos dados e estimativas realizados em ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Os resultados mostram elevada erosividade da chuva média anual (10.000 MJ.mm.ha–1.h–1.ano–1). Os solos apresentam, em geral, média erodibilidade, com exceções do Latossolo Vermelho Distroférrico (classe baixa) e o Argissolo Vermelho Distrófico (classe alta). O fator topográfico atingiu índices elevados (>20), no entanto, predominaram os valores inferiores a 1. Os tipos de usos principais são as lavouras temporárias e pastagem, para todos os anos. A bacia apresentou Potencial Natural a Erosão laminar predominante baixo, quando relacionado aos tipos de usos resultou numa perda de solo anual estimada também baixa (<50 ton.ha–1.ano–1), com pontos mais críticos que atingem valores superiores a 150 ton.ha–1.ano–1. A perda de solo entre os anos não apresentou grandes distinções nos padrões de distribuição, apenas intensificou-se em alguns setores, como nas porções centro-leste e sudoeste da bacia.

Influence of urban area on the water quality of the Campo River basin, Paraná State, Brazil / Influência da área urbana na qualidade das águas na Bacia do Rio do Campo River, estado do Paraná, Brasil

The Campo River basin is located on the third plateau of the Paraná State or trap plateau of Paraná, at the middle portion between the rivers Ivaí and Piquiri, southern Brazil, between the coordinates 23° 53 and 24° 10’ South Latitude and 52° 15’ and 52° 31’ West Longitude. The basin has 384 Km² area, being 247 km2 in the municipality of Campo Mourão and 137 km2 in the municipality of Peabiru, in Paraná State. The Campo River is a left bank tributary of the Mourão River, which flows into the Ivaí River. The objective of this study was to monitor water quality in the Km 119 River and the Campo River, tributaries of the Mourão River, with monthly collection of water samples to determine pH, temperature, turbidity, biochemical oxygen demand, dissolved oxygen, fecal coliforms, total solids, total nitrogen, ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate and total phosphorus. The results obtained were compared with the indices established by the environmental legislation and applied in the determination of the Water Quality Index (WQI) used by the Water Institute of Paraná State, regulating environmental agency. Poor water quality in these rivers presents a worrying scenario for the region, since this river is the main source of water supply for the public system. Results of organic matter, fecal coliforms and total phosphorus were higher than the limits established by Resolution CONAMA 357/2005 to river class 2, specially at downstream of the Km 119 River and the Campo River, due to the significant influence of the urban anthropic activity by the lack of tertiary treatment and also rural by the lack of basic sanitation in this area. Results of WQI of Km 119 River and do Campo River indicated that water quality can be classified as average in 71% and good in 29% of the sites evaluated.

Resumo A Bacia Hidrográfica Rio do Campo está situada no terceiro planalto paranaense, na porção média entre os rios Ivaí e Piquiri, Sul do Brasil, entre as coordenadas 23° 53’ e 24°10’ de Latitude Sul e 52°15’ e 52°31’ de Longitude Oeste. A bacia ocupa área de 384 Km2, sendo 247 km2 no município de Campo Mourão e 137 km2 no município de Peabiru, no estado do Paraná. O Rio do Campo é um afluente da margem esquerda do Rio Mourão, que deságua no Rio Ivaí. O objetivo deste trabalho foi monitorar a qualidade da água do rio Km 119 e rio do Campo, afluentes do Rio Mourão, com coletas mensais de amostras de água para determinação do pH, temperatura, turbidez, demanda bioquímica de oxigênio, oxigênio dissolvido, coliformes fecais, sólidos totais, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato e fósforo total. Os resultados obtidos foram comparados aos limites estabelecidos na legislação ambiental vigente para poluentes na água e aplicados na determinação do Índice de Qualidade das Águas (IQA) usado pelo Instituto das Águas do Paraná, órgão ambiental fiscalizador. A má qualidade observada nestes rios é preocupante para a região que usufruiu destas águas como principal fonte de abastecimento público. Resultados de matéria orgânica, coliformes totais e fósforo total extrapolaram os padrões estabelecidos na Resolução CONAMA 357/2005 para rio classe 2, especialmente à jusante do rio Km 119 e do Rio do Campo, devido à influência significativa da atividade antrópica urbana pela falta de tratamento terciário e rural pela falta de saneamento básico nesta área. Os resultados do IQA do Rio Km 119 e Rio do Campo indicam que as águas podem ser classificadas com qualidade média em 71% e boa em 29% nos pontos avaliados.

Influence of urban area on the water quality of the Campo River basin, Paraná State, Brazil

The Campo River basin is located on the third plateau of the Paraná State or trap plateau of Paraná, at the middle portion between the rivers Ivaí and Piquiri, southern Brazil, between the coordinates 23° 53 and 24° 10 South Latitude and 52° 15 and 52° 31 West Longitude. The basin has 384 Km² area, being 247 km2 in the municipality of Campo Mourão and 137 km2 in the municipality of Peabiru, in Paraná State. The Campo River is a left bank tributary of the Mourão River, which flows into the Ivaí River. The objective of this study was to monitor water quality in the Km 119 River and the Campo River, tributaries of the Mourão River, with monthly collection of water samples to determine pH, temperature, turbidity, biochemical oxygen demand, dissolved oxygen, fecal coliforms, total solids, total nitrogen, ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate and total phosphorus. The results obtained were compared with the indices established by the environmental legislation and applied in the determination of the Water Quality Index (WQI) used by the Water Institute of Paraná State, regulating environmental agency. Poor water quality in these rivers presents a worrying scenario for the region, since this river is the main source of water supply for the public system. Results of organic matter, fecal coliforms and total phosphorus were higher than the limits established by Resolution CONAMA 357/2005 to river class 2, specially at downstream of the Km 119 River and the Campo River, due to the significant influence of the urban anthropic activity by the lack of tertiary treatment and also rural by the lack of basic sanitation in this area. Results of WQI of Km 119 River and do Campo River indicated that water quality can be classified as average in 71% and good in 29% of the sites evaluated.

Resumo A Bacia Hidrográfica Rio do Campo está situada no terceiro planalto paranaense, na porção média entre os rios Ivaí e Piquiri, Sul do Brasil, entre as coordenadas 23° 53 e 24°10 de Latitude Sul e 52°15 e 52°31 de Longitude Oeste. A bacia ocupa área de 384 Km2, sendo 247 km2 no município de Campo Mourão e 137 km2 no município de Peabiru, no estado do Paraná. O Rio do Campo é um afluente da margem esquerda do Rio Mourão, que deságua no Rio Ivaí. O objetivo deste trabalho foi monitorar a qualidade da água do rio Km 119 e rio do Campo, afluentes do Rio Mourão, com coletas mensais de amostras de água para determinação do pH, temperatura, turbidez, demanda bioquímica de oxigênio, oxigênio dissolvido, coliformes fecais, sólidos totais, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato e fósforo total. Os resultados obtidos foram comparados aos limites estabelecidos na legislação ambiental vigente para poluentes na água e aplicados na determinação do Índice de Qualidade das Águas (IQA) usado pelo Instituto das Águas do Paraná, órgão ambiental fiscalizador. A má qualidade observada nestes rios é preocupante para a região que usufruiu destas águas como principal fonte de abastecimento público. Resultados de matéria orgânica, coliformes totais e fósforo total extrapolaram os padrões estabelecidos na Resolução CONAMA 357/2005 para rio classe 2, especialmente à jusante do rio Km 119 e do Rio do Campo, devido à influência significativa da atividade antrópica urbana pela falta de tratamento terciário e rural pela falta de saneamento básico nesta área. Os resultados do IQA do Rio Km 119 e Rio do Campo indicam que as águas podem ser classificadas com qualidade média em 71% e boa em 29% nos pontos avaliados.

Multitemporal analysis of estimated soil loss for the river Mourão watershed, Paraná Brazil

The multitemporal behavior of soil loss by surface water erosion in the hydrographic basin of the river Mourão in the center-western region of the Paraná state, Brazil, is analyzed. Forecast was based on the application of the Universal Soil Loss Equation (USLE) with the data integration and estimates within an Geography Information System (GIS) environment. Results had shown high mean annual rain erosivity (10,000 MJ.mm.ha1.h1.year1), with great concentration in January and December. As a rule, soils have average erodibilities, exception of Dystroferric Red Latisol (low class) and Dystrophic Red Argisol (high class). Although the topographic factor was high (>20), rates lower than 1 were predominant. Main land uses comprise temporal crops and pasture throughout the years. The watershed showed a natural potential for low surface erosion. When related to usage types, yearly soil loss was also low ( 50 ton.ha1.year1), with more critical scores that reach rates higher than 150 ton.ha1.year1. Soil loss over the years did not provide great distinctions in distribution standards, although it becames rather intensified in some sectors, especially in the center-eastern and southwestern sections of the watershed.

Resumo Este estudo visa analisar o comportamento multitemporal da perda de solo por erosão hídrica laminar na bacia hidrográfica do rio Mourão, localizada na região centro-ocidental do Estado do Paraná Brasil. A predição foi baseada na aplicação da Equação Universal de Perdas de Solo (USLE), com integração dos dados e estimativas realizados em ambiente SIG (Sistema de Informações Geográficas). Os resultados mostram elevada erosividade da chuva média anual (10.000 MJ.mm.ha1.h1.ano1). Os solos apresentam, em geral, média erodibilidade, com exceções do Latossolo Vermelho Distroférrico (classe baixa) e o Argissolo Vermelho Distrófico (classe alta). O fator topográfico atingiu índices elevados (>20), no entanto, predominaram os valores inferiores a 1. Os tipos de usos principais são as lavouras temporárias e pastagem, para todos os anos. A bacia apresentou Potencial Natural a Erosão laminar predominante baixo, quando relacionado aos tipos de usos resultou numa perda de solo anual estimada também baixa ( 50 ton.ha1.ano1), com pontos mais críticos que atingem valores superiores a 150 ton.ha1.ano1. A perda de solo entre os anos não apresentou grandes distinções nos padrões de distribuição, apenas intensificou-se em alguns setores, como nas porções centro-leste e sudoeste da bacia.

Monitoring of urban and rural basins: water quality of Mourão basin

The Mourão River basin is located on the central western region of the Paraná State Brazil, between coordinates 23º 44 - 24º 25 South latitude and 52º 12 - 52º 30 West longitude, between 270 and 820 m above sea level, and 1,648.21 km2 drainage area. Water quality was evaluated by monitoring physical, chemical and microbiological parameters. Monthly samplings were performed for a year at five sites in the basin for analysis of: pH, temperature, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, total nitrogen, ammoniacal nitrogen, nitrite, nitrate, total phosphorus, turbidity, total solids, volatile solids and fecal coliforms. The results of the evaluated parameters showed higher values than the limits set by CONAMA Resolution 357 from 2005 for Class 2 in some samples. The Water Quality Index (WQI) indicated that 72% of samples had average quality and 28% had good quality for the Mourão River basin. Higher values of WQI were observed after rainfall period with median of 75 compared to the dry period with median of 62. The source of the Mourão River is contaminated with fecal coliforms, evidencing the real need to treat sewage in rural areas.

Resumo A Bacia Hidrográfica do Rio Mourão, localizada na porção centro ocidental do Estado do Paraná Brasil, entre as coordenadas 23º 44 - 24º 25 Latitude Sul e 52º 12 - 52º 30 Longitude Oeste, entre 270 e 820 m acima do nível mar, possui área de drenagem de 1.648,21 km2. Nesta bacia foi avaliada a qualidade da água por meio de monitoramento de parâmetros físico-químicos e microbiológicos. Foram realizadas coletas mensais durante um ano em 5 pontos selecionados da bacia, sendo realizadas análises de: potencial Hidrogeniônico, temperatura, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, nitrogênio total, nitrogênio amoniacal, nitrito, nitrato, fósforo total, turbidez, sólidos totais, sólidos voláteis e coliformes fecais. Os resultados dos parâmetros avaliados indicaram valores superiores aos limites preconizados na Resolução CONAMA 357 de 2005 para rios de classe 2 em algumas amostras. Com a análise do Índice de Qualidade das Águas (IQA), obteve-se 72% das amostras com qualidade média e 28% com qualidade boa para a bacia do Rio Mourão. Os maiores valores do IQA foram observados na época de chuvas com mediana de 75 comparados ao período de seca com mediana de 62. Constatou-se que a nascente do rio Mourão está contaminada com coliformes fecais, mostrando a real necessidade de se tratar os esgotos sanitários no meio rural.