Variation of Water Quality Along a River in Agricultural Watershed With Support of Geographic Information Systems and Multivariate Analysis

Abstract

This study demonstrates using remote sensing, geographic information systems and multivariate statistics to study water quality in an agricultural watershed. The monitoring of water quality in the watershed of Lontras's river in the southwestern region of the State of Paraná had been done in 2012 and 2013 with a multi-parameter probe in ten sites that were defined upstream and downstream watershed, during four different seasons. Mosaicked images were used from Google Earth, Digital Elevation Model and soil types of maps, defined as the explanatory variables. The definition of the areas of influence and multivariate statistical techniques, particularly the Redundancy Analysis (RDA), were used for the correlation between variables. In a spring area, located upstream watershed, the contribution on water quality variation has gotten smaller, when compared with the other monitoring sites. There was interference in water quality in downstream sites that has become greater due to the effects of diffuse pollution. The RDA enabled synthesizes the data variability structure and the relationship of multidimensional variables. These statistical techniques added to products resulting from the GIS contributed to a better understanding of the variation of water quality in the watershed.

Water Pollution Indexes Proposal for a High Andean River Using Multivariate Statistics: Case of Chumbao River, Andahuaylas, Apurímac

“…Multivariate statistical methods (MSM) are excellent research tools that help interpret complex sets of information, identify parameters responsible for water quality variation [17][18][19][20][21][22][23][24][25], and allow their selection to compose indexes that objectively evaluate the water resource [21,26,27].…”

Determinação da qualidade da água superficial e sua compatibilidade com os múltiplos usos: estudo de caso do estuário do rio Caraíva

“…Quanto ao monitoramento desses ambientes, como forma de acompanhar o atendimento ao que se encontra previsto nas legislações vigentes; as alterações na qualidade da água, decorrente de atividades antrópicas ao longo dos ambientes aquáticos; e de fornecer subsídio para a elaboração de planos para recuperação e preservação dos ambientes aquáticos, garantindo condições adequadas para os seus múltiplos (Von Sperling, 2014;Wrublack et al 2018), o Brasil conta com a Agência Nacional de Águas (ANA), órgão responsável por monitorar os rios de domínio da união. Já os rios estaduais e as águas subterrâneas, são de responsabilidade dos Órgãos Ambientais Estaduais, no caso do rio Caraíva, localizado no Sul da Bahia, o Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos (Inema), que tem entre suas atribuições o dever de fornecer a ANA dados referentes aos recursos hídricos sob sua jurisdição (Ana, 2020a).…”

“…De acordo com Queiroz, Silva e Paiva (2017) e Mussálem-Castillejos et al (2018), os valores mais baixos de coliformes em períodos de maior precipitação pluviométrica podem ser justificados pelo fato desse período proporcionar modificações no regime de vazão dos rios, aumentando assim sua capacidade de diluição de diversos componentes lixiviados, justificando então o cenário encontrado. Cabe destacar que a presença de coliformes termotolerantes na água é um fator preocupante, visto que este está diretamente relacionado a diversas doenças de veiculação hídrica, sendo um risco para a população local (Namugize, Jewitt e Graham, 2018), principalmente em regiões tropicas, como é o caso de Caraíva, propícias para a proliferação desse grupo de bactérias (Zeinalzadeh;Rezaei, 2017). Quanto a variação dos valores de coliformes em função da maré, os maiores valores foram observados na maré baixa, uma vez que nesse período a coluna de água é menor e consequentemente a diluição do efluente lixiviado é reduzida frente ao cenário de maré alta.…”