Effect of watershed land use on water quality: a case study in Córrego da Olaria Basin, São Paulo State, Brazil

Abstract

The water quality is related to the hydrologic and limnologie properties of ground and surface water, and significant efforts have been made to monitor water sources to understand the effects of land use changes in agricultural areas, with significant socioeconomic activities. The objective of this study was to evaluate the qualitative aspects of surface water in subbasins related to land use. Samples were analyzed in terms of physical and chemical parameters on monthly discrete water quality sampling in four representative sites at first order subbasin streams, located at the Polo Regional Centro Norte, Pindorama County, State of Säo Paulo, Brazil. The land use classification was made by visual detection technique in a multispectral satellite data obtained from LandSat8- spectral bands of the OLI sensor. The watershed was classified into major land cover/use classes and overlay maps generated in ArcGIS 10 indicated a significant shift from natural vegetation to agriculture activities. Water quality monitoring was according to the brazilian protocol and the results were submitted to analysis of variance (ANOVA). The values obtained differ significantly at each sampling point - subbasins, reflecting the effects of land use on water quality. Soil conservation management is important to optimize soil use in order to contribute to the control of water pollution and the formulation of a public policy is necessary for the conservation of water and soil resources.

Alternate abstract:

A qualidade da água está relacionada com as propriedades hidrológicas e limnológicas das aguas subterráneas e superficiais, e esforços significativos devem ser realizados para monitorar as nascentes no intuito de compreender os efeitos das mudanças no uso da terra em áreas agrícolas, com atividades socioeconómicas significativas. O objetivo deste estudo foi avaliar os aspectos qualitativos das águas superficiais de bacías hidrográficas e correlacionar com o uso do solo. As amostras foram analisadas em termos dos parámetros físicos e químicos na amostragem mensal discreta da qualidade da agua, em quatro locais representativos de nascentes em microbacias de primeira ordem, localizadas no Polo Regional Centro Norte, Pindorama, Estado de Säo Paulo, Brasil. A classificaçâo do uso do solo foi feita por técnica de detecçao visual em uma imagem multiespectral de satélite LandSat8- bandas espectrais, sensor OLI. O uso do solo foi classificado nas principais classes de uso e os mapas de sobreposiçâo gerados no ArcGIS 10 indicaram uma mudança significativa da vegetaçâo natural para as atividades agrícolas. O monitoramento da qualidade da água foi realizado de acordo com o protocolo brasileiro e os resultados foram submetidos á análise de variância (ANOVA). Os valores obtidos diferem significativamente em cada ponto de amostragem, refletindo os efeitos do uso do solo sobre a qualidade da água. A gestäo do solo e da água é importante para aperfeiçoar as práticas agrícolas, no intuito de contribuir para o controle da poluiçâo da água e para a formulaçâo de uma política pública necessária para a conservaçâo dos recursos hídricos e do solo.