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Title: Caracterização físico-química e sanitária das águas superficiais usadas na irrigação de hortaliças (alfaces, Lactuca sativa L.) e dos solos irrigados nos municípios de Lagoa Seca e Sapé (PB).
Other Titles: Physical-chemical and sanitary characterization of surface waters used for irrigation of vegetables (lettuces, Lactuca sativa L.) and irrigated soils in the municipalities of Lagoa Seca and Sapé (PB).
???metadata.dc.creator???: BARROS, Aldre Jorge Morais.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: CEBALLOS, Beatriz Susana Ovruski de.
???metadata.dc.contributor.referee1???: GHEYI, Hans Raj.
???metadata.dc.contributor.referee2???: VIEIRA, Regine Helena Silva dos Fernandes.
Keywords: Águas - Caracterização Físico-química;Águas de Irrigação - Municípios de Lagoa Seca e Sapé (PB);Água - Qualidade;Parâmetros Microbiológicos - Avaliação;Culturas Irrigadas;Composição Química dos Solos;Condutividade Elétrica;Água - Contaminação;Waters - Physico-chemical characterization;Irrigation Waters - Municipalities of Lagoa Seca and Sapé (PB);Water - Quality;Microbiological Parameters - Evaluation.;Irrigated crops;Chemical Composition of Soils;Electric conductivity;Water - Contamination
Issue Date: Dec-1997
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: BARROS, Aldre Jorge Morais. Caracterização físico-química e sanitária das águas superficiais usadas na irrigação de hortaliças (alfaces, Lactuca sativa L.) e dos solos irrigados nos municípios de Lagoa Seca e Sapé (PB). 1997. 144f. (Dissertação de Mestrado em Engenharia Civil e Ambiental), Curso de Pós-Graduação em Engenharia Civil, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba – Campus II - Campina Grande - PB - Brasil, 1997. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9708
???metadata.dc.description.resumo???: A pesquisa teve como objetivo a caracterização físico-química e sanitária das águas usadas na irrigação de hortaliças (alface - Lactuca saliva), das alfaces e dos solos irrigados em 5 hortas situadas em dois municípios vizinhos da cidade de Campina Grande (PB). 0 trabalho foi realizado em 2 hortas do município de Sape (7°06'S; 35°14'05"W) e em 3 hortas do município de Lagoa Seca (7°10'15*S; 35°51'13"W). Acoleta das amostras {água de irrigação, alface e solos) foi realizada com frequência quinzenal, no período de fev - jul/96 (época de chuva) e de set/96 a jan/97 (época de estiagem). Nas amostras de água foram analisados os parâmetros físico-químicos (temperatura, pH, DBO5, sólidos totais e frações, alcalinidade, formas de nitrogênio e fósforo e cálcio entre outros), biológicos (clorofila a) e microbiológicos (coliformes fecais e estreptococos fecais). Foi feita a avaliação do nível trófico dos mananciais e foi aplicada a classificados de River side (Richards, 1954). Nas amostras de solos foram determinados as concentrações de íons (cálcio, magnésio e sódio, entre outros), carbono e matéria orgânica. Os parâmetros microbiológicos coliformes fecais, Escherichia coli e estreptococos fecais foram avaliados nos solos e nas alfaces coletadas nas 5 hortas e em feiras livres. Nas águas de irrigação 0 pH foi constante e próximo ao neutro não afetando as culturas irrigadas. Os valores mais elevados (8,3) foram associados a atividade fotossintética das,algas (consumo de dióxido de carbono - correlação positiva significante entre pH e clorofila a: r=0,4854; a = 0,05), assim como a composição química dos solos ricos em carbonates e bicarbonatos. Em consequência, alcalinidade e dureza foram elevados (correlação positiva entre dureza e cálcio: r= 0,9162; a = 0,05; e dureza e bicarbonato: r=0,9568; a = 0,01). A condutividade elétrica foi elevada (704 e 1394 umhos/cm), com aumento na época seca. Valores altos são próprios de açudes nordestinos, relacionados com a concentração dos sais (correlação positiva significativa de condutividade elétrica com sólidos suspenses totais: r = 0,5498; a=0,01 e com sólidos totais fixos (r = 0,5375; a = 0,01). Em duas hortas a condutividade elétrica esteve também influenciada pela entrada de águas de esgotos (correlação positiva significante de condutividade e DB05: r=0,3631; a = 0,05 na chuva e r = 0,5098; a = 0,05 na estiagem). As variações de oxigênio dissolvido (14% de saturação na época de chuva ate 115% na estiagem), relacionaram-se com a maior atividade fotossintética, devido ao numero de horas de radiação fotossinteticamente ativa. A matéria orgânica biodegradável (DBO5) apresentou fortes flutuações de 1 mg 02/L ate 28 mg 02/L, associados com 0 arrasto de material orgânico desde da bacia de drenagem pela precipitação pluviométrica e como 0 aumento de biomassa algal na estiagem. Os valores de cálcio, magnésio, sódio e potássio variaram entre os diferentes mananciais e nas diferentes épocas. As maiores concentrações ocorreram na época de seca, e mantiveram-se dentre da faixa apropriada para irrigação. Os valores mais elevados de potássio se relacionaram com a entrada de esgotos (correlação positiva significativa de potássio e coliformes fecais: r = 0,8800; a = 0,05 e de potássio e amônia: r = 0,9831; a = 0,01). O sódio apresentou também fortes flutuações com as maiores teores no verão, devido a evaporação. As águas de todas as hortas foram classificadas com C3S1 (Richards, 1954), indicando que não podem ser usadas em solos com deficiência de drenagem. Os teores de fosforo e nitrogênio classificaram estas águas como politróficas e hipereutróficas, evidenciando altos teores de nutrientes fertilizantes. A fertilização dos solos com estrume bovino elevou o pH de levemente acido (solos não cultivados: 5,7 - 6,5) a básicos (solos cultivados: 7,7 - 8,3), valores estes apropriados para culturas (Emater-PB). A adubação causou também aumento de cálcio, magnésio e potássio de 1,2 a 5,7 vezes em relação aos solos não cultivados e o sódio teve um aumento de ate 22 vezes. Os solos cultivados.apresentaram fosforo disponível em concentrações 41 vezes esses superior aos não cultivados. Comportamento semelhante foi observado para o nitrogênio (pobres em nitrogênio antes da fertilização e depois super fertilizados). A relação C:N foi de 0,14 a 9,66 nos solos não cultivados e entre 10,1 a 32,5 nos cultivados. A relação 10:1 e considerada apropriado (Emater- PB, 1979). As análises microbiológicas evidenciaram fortes flutuações de coliformes fecais, Escherichia colie estreptococos fecais nas águas, nos solos e nas culturas. Nas águas de irrigação apenas 12% das amostras apresentaram < 1000 CF/100mL Este e o valor máximo aceito pela OMS (1989) para irrigação irrestrita. A maior contaminação correspondeu a horta H3, alimentada por um córrego poluído com esgotos. Na época de estiagem foram determinados os maiores valores de coliformes fecais, associados ao maior uso desses corpos aquáticos nesta época (correlação positiva significativa entre coliformes fecais e DB05: r = 0,4732; a = 0,05; e entre coliformes fecais e sólidos suspensos totais: r = 0,4295; a = 0,05; e coliformes fecais e fosforo total: r = 0,4992; a = 0,05), associado a entrada de matéria orgânica contaminada. Nas aifaces das hortas os valores de coliformes fecais foram elevados (103 - 106 NMP/g), e semelhantes aos solos. Valores mais altos foram encontrados nos estrumes (105 a 106 UFC/g), sugerindo que eles contribuíram com a contaminação fecal dos solos e das alfaces. As maiores variações ocorreram no período de seca. As alfaces adquiridas nas feiras livres tiveram valores médios entre 10* e 105 NMP/g, indicando contaminação fecal alta e semelhante a das hortas. Em todas amostras onde os coliformes fecais estiveram presentes foram identificados Escherichia coli, indicando a origem fecal da contaminação. Conclui-se que as águas usadas na irrigação dos vegetais a serem consumidos crus, não cumpriram com os padrões do CONAMA (20/86) apresentando elevada contaminação fecal. Também o vegetal irrigado apresentou-se contaminado e fora dos padrões do DINAL (1987), a igual que as alfaces vendidas nas feiras livres. Alem das águas contaminadas, o estrume, embora tenha aumentado a fertilidade dos solos (fornecendo íons fósforo, nitrogênio e matéria orgânica), contribui fortemente com a contaminação dos mesmos.
Abstract: This research aimed the evaluation of irrigation water and soil used in lettuce [Lactuca sativa) culture including the crop itself in five vegetable-gardens located in two municipalities near Campina Grande, Paraiba State, Northeast Brazil. Experimental work was carried out in two vegetable-gardens in Sape municipality (7°06!15"S; &mTN) and three in Lagoa Seca (7°10'15"S; 35°51'13*W). Samples of irrigation water, soil and lettuce were done twice a month during rainy season (february to july/96) and dry season (september/96tojanuary/97). Water samples were analysed for temperature, pH, BOD5, total solids and fractions, alkalinity, nitrogen, phosphorus and calcium, chlorophyll "a", faecal coliforms and faecal streptococci. Carbon,(organic matte^and ion concentrations (calcium, magnesium, sodium)^re^de1emin¥d3n soil samples. Faecal contamination measured as faecal coliforms, faecal streptococci and £ coli were evaluated in soils and lettuces from the five vegetable-gardens and from local markets. Water pH was uniform near to neutral not affecting crop growth. High values of 8,3 were associated to algae photosynthetic activity (positive and significant between pH and chlorophyll: r = 0,4854; a = 0,05) and soil chemical composition, rich in carbonates and bicarbonates. This feature alsoraised valuestof alkalinity and hardness (positive and significant correlation between hardness and calcium: r = 0,9162, a = 0,01; and hardness and bicarbonates: r=0,9568, a = 0,01). Electrical conductivity was high, particularly during dry season with values between 704 and 1394 !imhos/cm due to salt concentration as a result of intense water evaporation (positive and significant correlation between electrical conductivity and susje|dMtoJfco|dsir = 0,5498, a = 0,01; and with fixed total solids: r =0,5375, a = 0,01). Domestic sewage contribution aiso increased electrical conductivity in two vegetable-gardens in Lagoa Seca (positive and significant correlation between electrical conductivity and BOD5: r = 0,3631, a = 0,05 rainy season; r = 0,5098, a = 0,05 dry season). Dissolved oxygen fluctuations (saturations values varying from 14% - rainy season to 115% - dry season) were related to increasing photosynthetic activities due to raise of insolation hours. Sharp fluctuations of BOD5 from 1 to 28 mg/L were observed, associated with organic material drifting and increasing with algal biomass. Concentrations of calcium, magnesium, sodium and potassium were variable in all water sources and seasons. Higher concentrations at dry season were appropriate to irrigation. Higher values of potassium were due to domestic sewage contributions(positive and significant correlation between potassium and faecal coliforms: r = 0,8800, a = 0,05; and with potassium and ammonia: r = 0,9831, a = 0,01). Sodium values were related with water evaporation. Water source Riverside classification was C3S1 not being suitable to soil with pour drainage. Accordingly to the nitrogen and phosphoruj> c o n c ^ n t ^ were classified as polieutrophic and hipereutrophic. Soils fertilised with cattle manure had basic pH (7,7 to 8,3) compared to the slightly acid non-fertJiised soils (5,7 to 6,5). Fertiliser added to soil increased 1,2 - 5,7 times the calcium, magnesium and potassium concentration when compared to non fertilised soils. Sodium concentration increased 22 times and available phosphorus was 41 times higher in fertilises soils. Nitrogen concentration also increased in manure fertilised soils. The C:N ratio varied from 0,14 to 9,66 in non fertilised soils and from 10,1 to 32,5 in fertilises soils. Ratio of 1:10 is considered appropriate (Emater-PB, 1979). Microbiological analysis in water, soil and crop showed significant fluctuations of all indicators. Only 12% of water samples presented < 1000 FC/100mL, recommend by WHO (1989) for irrestricted irrigation. Higher contamination occured in a vegetable-garden irrigated with water from a stream polluted domestic sewage. During dry season water sources presented the higher values of faecal coliforms and this contamination was associated with its intensive use, and due to entrance of contaminated organic material (positive and significant correlation between faecal coliforms e BOD5: r = 0,4732, a = 0,05; and between faecal coliforms and suspended total solids: r = 0,4295, a = 0,05; and between faecal coliforms and total phosphorus: r = 0,4992, a = 0,05). Lettuces from experimental vegetable-gardens showed high values of faecal coliforms (103 - 106 MPN/g) and soils fertilised with cattle manure presented higher numbers of indicator bacteria ( 105 — 106 CFU/g) suggesting the cattle manure contribution to soils and lettuce faecal contamination. Higher fluctuations were observed during dry season. Lettuces sold in local markets presented mean faecai contamination of 104 - 105 MPN/g. Showing high faecal contamination as those from the vegetable-gardens. All samples where faecal coliforms were present also contained £ coli indicating the faecal origin of contamination. Therefore these irrigation waters used in crops to be eaten raw did not fulfil CONAMA (20/86) standards due to high faecal contamination. The lettuces irrigated with these waters and those solds in local markets were also contaminated and not reaching the DINAL (1987) standards. Although the addition of cattle manure increased soil fertility, raising concentrations of phosphorus, nitrogen and organic matter, both fertilisation and contaminated water were responsable to high soil contamination.
Keywords: Águas - Caracterização Físico-química
Águas de Irrigação - Municípios de Lagoa Seca e Sapé (PB)
Água - Qualidade
Parâmetros Microbiológicos - Avaliação
Culturas Irrigadas
Composição Química dos Solos
Condutividade Elétrica
Água - Contaminação
Waters - Physico-chemical characterization
Irrigation Waters - Municipalities of Lagoa Seca and Sapé (PB)
Water - Quality
Microbiological Parameters - Evaluation.
Irrigated crops
Chemical Composition of Soils
Electric conductivity
Water - Contamination
???metadata.dc.subject.cnpq???: Recursos Hídricos
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/9708
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