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Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)1 Ferramentas de Avaliação e Tecnologias de Recuperação Ambiental em Reservatórios Brasileiros Ricardo M. Pinto-Coelho.

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1 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)1 Ferramentas de Avaliação e Tecnologias de Recuperação Ambiental em Reservatórios Brasileiros Ricardo M. Pinto-Coelho Depto. Biologia Geral Instituto de Ciências Biológicas Universidade Federal de Minas Gerais Negócios e Tendências em Biotecnologia

2 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)2 Rede Hidrográfica do Brasil: abundância de rios e escassez de lagos naturais de grande porte

3 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)3 Principais Reservatórios em Minas Gerais

4 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)4

5 5 Problemática Ambiental nos Reservatórios Brasileiros : Eutrofização –Crescimento maciço de algas e plantas (macrófitas) –Mortandade de peixes –Má qualidade de água (alta turbidez e DBO, baixo OD) Assoreamento Extinções locais de componentes da ictiofauna (peixes) Contaminação com agrotóxicos e outros insumos agrícolas Contamination através de dejetos industriais e de mineração Acúmulo de lixo Aumento nas taxas de infecção de diversas doenças tropicais –Esquistosomose –Malaria –Febres hemorrágicas e outras doenças emergentes.

6 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)6 Eutrofização nos Reservatórios Brasileiros A eutrofização é causada pelo aporte de nutrientes limitantes (N, P) que leva a um aumento da produção biológica para além da capacidade de suporte do meio. Em consequência, temos um desequilíbrio no sistema com sérias consequências para seu manejo e gestão.

7 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)7 Pretendemos demonstrar que o fósforo é um elemento cujo aporte está frequentemente associado ao aparecimento da eutrofização em reservatórios: – Os reservatórios acumulam o fósforo que chega ao sistema; – Existe associação entre a dinâmica espaço- temporal do fósforo e a eutrofização; – O aporte de fósforo está intimamente ligado às atividades humanas na bacia de captação; – A gestão dos reservatórios passa pelo controle do aporte de fósforo; – Existem tecnologias consolidadas para reverter o quadro de aporte indiscriminado de fósforo aos reservatórios brasileiros.

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9 9 Reservatório de Itaipú (Rio Paraná)

10 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)10 Reservatório do Paranoá (Brasília, DF)

11 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)11 Reservatórios Estudados (Grupo de Gestão Ambiental de Reservatórios, ICB, UFMG) Reservatório de Furnas (Laura R. Aguila, MSc, bolsa da AECI, Espanha, concluída em 2001) Reservatório de Volta Grande (Magda Greco, PhD, bolsa CNPq, concluída em 2002) Reservatório da Pampulha (Isabela Torres, MSc, bolsa CAPES, concluída em 1999) Reservatório de São Simão (Maria Castellanos de Solá, PhD, bolsa CNPq, em andamento)

12 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)12 Caso I:Reservatório de Furnas (Rios Grande/Sapucaí, Minas Gerais): Os efeitos conjuntos da expansão urbana e da atividade agrícola

13 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)13 Furnas Reservoir (Minas Gerais, Brazil) Dam area/Central axis: oligotrophic zone (Aug, 10, 1999)

14 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)14 Furnas reservoir (Rio Sapucaí: Eutrophic region – Alfenas /Machado, MG. Landsat image, 1997.

15 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)15

16 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)16

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18 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)18 Resultados da Nossa Pesquisa em Furnas -existe um gradiente espacial na degradação da qualidade de água no reservatório; - essa degradação está associada à entrada de nutrientes essenciais através dos tributários, principalmente o rio Sapucaí; - a entrada de nutrientes em Furnas está ligada a questão da expansão urbana na bacia e às atividades antrópicas; - as concentrações de fósforo na água podem ser usadas como eficiente traçador ambiental da degradação.

19 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)19 Aguila, 2000 Caso II: Reservatório de Volta Grande (Rios Grande, Minas Gerais-São Paulo): O início da degradação de um sistema

20 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)20 bacia de contribuição Km 2 Fonte: mosaico não equalizado das imagens 200_074 e 221_074 de 11/06/01 e 06/09/01, do sensor ETM+/Landsat-7. Fusão das bandas 3(B),4(G) e 5(R) de 30m com banda pancromática de 15m. Estimada através do programa Spring (INPE) Execução: Marcelo Ávila

21 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)21 Mapa do reservatório de Volta Grande, indicação dos pontos amostrais C. Buritis C. Água Comprida C. São Miguel C. Lageado M. Miguelópolis M. Ituverava R. Carmo M. Aramina C. Divisa M. Uberaba M. Água Comprida C. Gameleira P. Industrial VG1 VG2 R. Grande

22 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)22 BALANÇO DE MASSA RETENÇÃO (1998) = 251,8 TONELADAS 34,8 CARGAS DE FÓSFORO

23 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)23 Os resultados da Pesquisa em Volta Grande: - o reservatório ainda encontra-se em um estágio de oligotrofia sendo que a qualidade de água ainda é boa na grande maioria do reservatório; -existem já importantes fontes pontuais de entrada de fósforo no sistema associadas à atividade agrícola no estado de São Paulo e ao Distrito Industrial de Uberaba - o reservatório tem estocado grandes quantidades de fósforo que é um nutriente limitante no sistema. Esta característica permite antever o estabelecimento de um processo de eutrofização para os próximos anos.

24 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)24 Caso III Reservatório da Pampulha (Belo Horizonte): Colapso Ecológico e Expansão Urbana Desordenada Surface: 2.1 Km 2 Volume: 12 mio m 3 Shoreline: 18 Km Max Depth: 17 m Mean depth: 5 m Res. Time: 200 days

25 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)25 Pampulha Reservoir (Belo Horizonte, MG) Landsat image Landsat image, reclassified. GIS-TIFF format SMMA-PBH, Belo Horizonte, MG. Photo by rmpc

26 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)26 Eutrophication in Pampulha reservoir ( ) A period of increased nutrient inputs through Main tributaries

27 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)27 Pampulha Reservoir: Hydrographic Basin

28 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)28 Pampulha: P-Budget Torres, I.C. 1999

29 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)29 Reservatório de São Simão (MG/GO): Agricultura e Degradação da Qualidade de Água

30 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)30 Rede Amonstral no Reservatório de São Simão (MG/GO)

31 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)31

32 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)32 Ecology of Brazilian Reservoirs: Uses of GIS Description of basic morphometry (lake area, volume, shoreline, catchment basin). Soil uses (determining areas and temporal dynamics of urban, agriculture and forest resources/patches). Silting process (suspension solids plumes). Eutrophication (surface monitoring of chlorophyll-a). Geostatistics (horizontal distribution of chemical and biological signals), qualitative analysis using fuzzy logic, etc. Development of new strategies of recovery a management of man made lakes (thematic mapping of risk zones, quantification of non point sources of pollution, etc).

33 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)33 Ferramentas de Avaliação Ambiental em Reservatórios Monitoramento ambiental (Química, Biologia e Fisiologia) – Qualidade de Água – Avaliação da Biodiversidade – Ecotoxicologia Avaliação dos usos do solo (GIS) – Expansão Urbana – Atividade Agrícola – Mineração

34 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)34 Gestão Ambiental: onde estão as vias de ligação com a atividade Produtiva? Legislação Ambiental Certificação Ambiental (Iso 14001) Novas Tecnologias de Tratamento Capacitação Pessoal Educação Ambiental Desenvolvimento Sustentável

35 Pinto-Coelho, R.M. (UFMG - Brazil)35 Remoção Química do Fósforo a Baixo Custo Reator Unitika (Japão) (cristalização da estruvita - MgNH4PO4)


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