Acta Limnologica Brasiliensia
https://actalb.org/article/doi/10.1590/S2179-975X4525
Acta Limnologica Brasiliensia
Artigo Original

Water quality and the conservation of lotic ecosystems in the Brazilian Cerrado: urban and agricultural pressures

Qualidade da água e conservação de ecossistemas lóticos no cerrado brasileiro: pressão urbana e agropecuária

Adriana Duneya Díaz-Carrillo; Rodrigo Ney Millan; Eliana Aparecida Panarelli

Downloads: 1
Views: 49

Abstract

Aim: Agricultural and urban expansion activities in the Brazilian Savannah (Cerrado) have caused significant impacts on aquatic ecosystems in the biome. The study aimed to evaluate the influence of agricultural and urban activities on water quality in two streams - São José do Bebedouro and Ribeirão Frutal - located in Frutal - Minas Gerais, Brazil.

Methods: The study was conducted during the rainy and dry seasons, evaluating 3 sampling points in each system. The physical and chemical parameters of the water were evaluated, as well as the amount of total and thermotolerant coliforms. Rapid Assessment Protocol for Habitat Diversity (RAPHD) was also used to identify the environmental impacts and the conservation status of aquatic systems.

Results: The section of Ribeirão Frutal was impacted (FRU1 = 35; FRU2 = 35; FRU3 = 37 points), with average values of thermotolerant coliforms (307,236 MPN 100 mL-1), electrical conductivity (476.5 µS cm-1), and low values of dissolved oxygen (average of 3.74 mg L-1), indicating strong anthropogenic pressure. On the other hand, the limnological data of São José do Bebedouro stream showed better conditions, with the analyzed parameters falling within Class II of Brazilian regulations (CONAMA Resolution 357/05) and under conditions close to natural ones (BEB1 = 67; BEB2 = 67; BEB3 = 70 points).

Conclusions: This indicates that the São José do Bebedouro is more conserved than Ribeirão Frutal, which is impacted by point sources of contamination and inadequate occupation of its margins, compromising the integrity of the aquatic community and posing an environmental risk.

Keywords

river; anthropic activities; source of contamination; organic contamination; sanitary sewage system

Resumo

Objetivo: As atividades agropecuárias e a expansão das áreas urbanas no cerrado brasileiro têm causado impactos significativos nos ecossistemas aquáticos do bioma. O estudo foi realizado para avaliar a influência das atividades agrícolas e urbanas na qualidade da água em dois córregos - São José do Bebedouro e Ribeirão Frutal - localizados no município de Frutal - Minas Gerais, Brasil.

Métodos: A pesquisa abarcou o período chuvoso e seco, avaliando-se 3 pontos de amostragem em cada sistema. Os parâmetros físicos e químicos da água foram avaliados, assim como a quantidade de coliformes totais e termotolerantes. Também foi utilizado o Protocolo de Avaliação Rápida da Diversidade de Habitats (PAR) para identificar os impactos ambientais e o estado de conservação dos sistemas aquáticos.

Resultados: O trecho do Ribeirão Frutal apresentou-se impactado (FRU1 = 35; FRU2 = 35; FRU3 = 37 pontos), com elevados valores de coliformes termotolerantes (307.236 NMP 100 mL-1), condutividade elétrica (476,5 µS cm-1) e baixos valores de oxigênio dissolvido (3,74 mg L-1), indicando forte pressão antrópica. Por outro lado, o córrego São José do Bebedouro apresentou melhores condições limnológicas e de habitat, embora tenham sido observados desvios dos critérios de referência para águas Classe II em alguns parâmetros, particularmente para os coliformes. As condições de habitat foram classificadas como próximas às naturais (BEB1 = 67; BEB2 = 67; BEB3 = 70 pontos).

Conclusões: Isso indica que São José do Bebedouro está mais conservado do que o Ribeirão Frutal, que é impactado por fontes pontuais de contaminação e ocupação inadequada de suas margens, comprometendo a integridade da comunidade aquática e oferecendo risco ambiental.

Palavras-chave

rio; atividade antrópicas; diagnóstico ambiental; contaminação orgânica; sistema de esgotamento sanitário

Referências

Agência Nacional de Águas – ANA, 2017. Atlas esgotos: despoluição de bacias hidrográficas – município de Frutal, Minas Gerais [online]. Brasília: ANA. Retrieved in 2025, May 29, from https://portal1.snirh.gov.br/arquivos/Atlas_Esgoto/Minas_Gerais/Relatorio_Geral/Frutal.pdf

Agência Reguladora de Serviços de Abastecimento de Água e de Esgotamento Sanitário do Estado de Minas Gerais – ARSAE-MG, 2021. Panorama da prestação dos serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário – Frutal/COPASA [online]. Belo Horizonte: ARSAE-MG. Retrieved in 2025, May 29, from https://www.arsae.mg.gov.br/panoramas/frutal_copasa.pdf

Alvares, C.A., Stape, J.L., Sentelhas, P.C., Gonçalves, J.L.M., & Sparovek, G., 2013. Köppen’s climate classification map for Brazil. Meteorol. Z. (Berl.) 22(6), 711-728. https://doi.org/10.1127/0941-2948/2013/0507.

Alves, L.S., Martins, L.A. & Jesus, L.B., 2019. Avaliação da qualidade da água na bacia do rio Camarajipe (Salvador – Brasil): diagnóstico dos parâmetros físico-químicos, microbiológicos e determinação do IQA. Rev. Bras. Meio Ambiente., 6(1), 71-80. https://doi.org/10.66205/rvbma.v6i1.203.

Barakat, A., El Baghdadi, M., Rais, J., Aghezzaf, B., & Slassi, M., 2016. Assessment of spatial and seasonal water quality variation of Oum Er Rbia River (Morocco) using multivariate statistical techniques. Int. Soil Water Conserv. Res. 4(4), 284-292. https://doi.org/10.1016/j.iswcr.2016.11.002.

Braga, F.H.R., Dutra, M.L.S., Lima, N.S., Silva, G.M., Miranda, R.C.M., Firmo, W.C.A., Moura, A.R.L., Monteiro, A.S., Silva, L.C.N., Silva, D.F., & Silva, M.R.C., 2022. Study of the influence of physicochemical parameters on the Water Quality Index (WQI) in the Maranhão Amazon, Brazil. Water 14(10), 1546. https://doi.org/10.3390/w14101546.

Brasil. Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA, 17 may 2005. Resolução n. 357, de 17 de março de 2005. Dispõe sobre uma nova classificação para as águas doces, bem como para as águas salobras e salinas do território nacional. Diário Oficial da União [da] República Federativa do Brasil, Poder Executivo, Brasília, DF. Retrieved in 2025, Maio 25, from https://www.icmbio.gov.br/cepsul/images/stories/legislacao/Resolucao/2005/res_conama_357_2005_classificacao_corpos_agua_rtfcda_altrd_res_393_2007_397_2008_410_2009_430_2011.pdf

Callisto, M., Ferreira, W.R., Moreno, P., Goulart, M. & Petrucio, M., 2002. Aplicação de um protocolo de avaliação rápida da diversidade de habitats em atividades de ensino e pesquisa (MG-RJ). Acta Limnol. Bras., (Online) 14(1), 91-98. Retrieved in 2025, Maio 25, from https://actalb.org/journal/alb/article/627b10d8782aad05cb235d75

Callisto, M., Solar, R.R.C., Rocha, A.S., Silva, D.H., Santos, G.M., Amaral, P.H.M., França, J.S., Perillo, L.N., Costa, F.C., Vieira, B.S., Milani, M.G., Fróes, M.C.M., Senna, N.R.N., Castro, M.C.R.D., & Hughes, R.M., 2025. The Caraça Sanctuary as an ecological reference area for water quality in the Upper Rio Doce basin. Acta Limnol. Bras. 37, e35. https://doi.org/10.1590/s2179-975x1625.

Carvalho, K.Q., Lima, S.B., Passig, F.H., Gusmão, L.K., Souza, D.C., Kreutz, C., Belini, A.D., & Arantes, E.J., 2015. Influence of urban area on the water quality of the Campo River basin, Paraná state, Brazil. Braz. J. Biol. 75(4, Suppl. 2), S96-106. PMid:26628235. https://doi.org/10.1590/1519-6984.00413suppl.

Cech, T., 2018. Principles of water resources: history, development, management, and policy. Hoboken: Wiley, 4 ed.

Cerqueira, T.C., Mendonça, R.L., Gomes, R.L., Jesus, R.M., & Silva, D.M., 2019. Effects of urbanization on water quality in a watershed in northeastern Brazil. Environ. Monit. Assess. 192(1), 65. PMid:31872291. https://doi.org/10.1007/s10661-019-8020-0.

Chaudhary, M., Mishra, S., & Kumar, A., 2016. Estimation of water pollution and probability of health risk due to imbalanced nutrients in River Ganga, India. Int. J. River Basin Manag. 15(1), 53-60. https://doi.org/10.1080/15715124.2016.1205078.

Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB. Qualidade das águas interiores no Estado de São Paulo – 2023. São Paulo: CETESB, 2023.

Cordeiro, G.G., Guedes, N. de M., Kisaka, T.B., & Nardoto, G.B., 2016. Avaliação rápida da integridade ecológica em riachos urbanos na bacia do rio Corumbá no centro-oeste do Brasil. Rev. Ambient. Água 11(3), 702. https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1857.

Crisigiovanni, E.L., Nascimento, E.A., Godoy, R.F.B., Oliveira-Filho, P.C., Vidal, C.M.S., & Martins, K.G., 2020. Inadequate riparian zone use directly decreases water quality of a low-order urban stream in southern Brazil. Rev. Ambient. Água 15(2), 1-11. https://doi.org/10.4136/ambi-agua.2451.

Dalzochio, T., Souza, M.S., Simões, L.A.R., Silva, G.J.H., Rodrigues, G.Z.P., Andriguetti, N.B., Silva, L.B., & Gehlen, G., 2019. Impact of anthropogenic activities on water quality of the Paranhana River, southern Brazil. Braz. Arch. Biol. Technol. 62, 1-10. https://doi.org/10.1590/1678-4324-2019180523.

Godoi, M.H. & Romeiro, A.R., 2019. Análise multi-escalar integrada da produção agropecuária no triângulo mineiro em relação ao uso da água [online]. REVIBEC, 30(1), 138-159. Retrieved in 2025, Maio 25, from https://redibec.org/ojs/index.php/revibec/article/view/253/229

Grudzinski, B., Fritz, K., & Dodds, W.K., 2020. Does riparian fencing protect stream water quality in cattle-grazed lands? Environ. Manage. 66(1), 121-135. PMid:32367489. https://doi.org/10.1007/s00267-020-01297-2.

Hamid, A., Bhat, S.U., & Jehangir, A., 2020. Local determinants influencing stream water quality. Appl. Water Sci. 10(1), 24. https://doi.org/10.1007/s13201-019-1043-4.

Idexx, 2017. Coliform and E. coli Water Testing with Colilert. [online]. Westbrook: Laboratories, Inc. Quanti-Tray/2000. Retrieved in 2025, May 29, from https://www.idexx.com/en/water/water-products-services/colilert/

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística – IBGE, 2019. Cidades: Frutal [online]. Retrieved in 2025, Mar. 16, from https://cidades.ibge.gov.br/brasil/mg/frutal/panorama

Ioris, A.A.R., Hunter, C., & Walker, S., 2008. The development and application of water management sustainability indicators in Brazil and Scotland. J. Environ. Manage. 88(4), 1190-1201. PMid:17681672. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2007.06.007.

Islam, J.B., Akter, S., Bhowmick, A., Uddin, M., & Sarkar, M., 2018. Hydro-environmental pollution of Turag river in Bangladesh. Bangladesh J. Sci. Ind. Res. 53(3), 161-168. https://doi.org/10.3329/bjsir.v53i3.38261.

Katayama, F.S., Nunes, L.S.C., & Camargo, A.F.M., 2024. Streams pollution in a luxury tourism municipality in the Serra da Mantiqueira (southeast Brazil). Acta Limnol. Bras. 36, e16. https://doi.org/10.1590/s2179-975x9523.

Kay, D., Crowther, J., Stapleton, C., & Wyer, M.D., 2018. Faecal indicator organism inputs to watercourses from streamside pastures grazed by cattle: before and after implementation of streambank fencing. Water Res. 143, 229-239. PMid:29960177. https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.06.046.

Lu, W., Wu, J., Li, Z., Cui, N., & Cheng, S., 2018. Water quality assessment of an urban river receiving tail water using the single-factor index and principal component analysis. Water Sci. Technol. Water Supply 19(2), 603-609. https://doi.org/10.2166/ws.2018.107.

Magalhães, S.F.C., Barboza, C.A.M., Maia, M.B., & Molisani, M.M., 2022. Influence of land cover, catchment morphometry and rainfall on water quality and material transport of headwaters and low-order streams of a tropical mountainous watershed. Catena 213, e106137. https://doi.org/10.1016/j.catena.2022.106137.

Martins, H.L., Panarelli, E.A., Borges, J.S., Korasaki, V., & Millan, R.N., 2024. Reservatórios rasos no perímetro urbano: avaliação do estado trófico e das relações com a comunidade zooplanctônica. Acta Limnol. Bras. 36, e15. https://doi.org/10.1590/s2179-975x8322.

Medeiros, V.S., Saleh, B.B., Aguiar, A.C.R., Furquim Filho, C.S., Alves, W.S., Miranda, R.A., & Aquino, D.S., 2019. Verificação da conformidade da qualidade do efluente da estação de tratamento de esgotos de Rio Verde – GO. Rev. Gest. Sust. Ambient. 8(1), 814-831. https://doi.org/10.19177/rgsa.v8e12019814-831.

Mello, K., Taniwaki, R.H., Paula, F.R., Valente, R.A., Randhir, T.O., Macedo, D.R., Leal, C.G., Rodrigues, C.B., & Hughes, R.M., 2020. Multiscale land use impacts on water quality: assessment, planning, and future perspectives in Brazil. J. Environ. Manage. 270, 110879. PMid:32721318. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.110879.

Mello, K., Valente, R.A., Randhir, T.O., Santos, A.C.A., & Vettorazzi, C.A., 2018. Effects of land use and land cover on water quality of low-order streams in Southeastern Brazil: watershed versus riparian zone. Catena 167, 130-138. https://doi.org/10.1016/j.catena.2018.04.027.

Millan, R.N., Carrillo, A.D.D., & Martins, H.L., 2024. Avaliação da qualidade da água dos córregos vertente e vertente grande em trecho urbanizado de Frutal (MG). Rev. Geogr. 14(2), 266-277. https://doi.org/10.34019/2236-837X.2024.v14.43874.

Moraes, A.B., Wilhelm, A.E., Boelter, T., Stenert, C., Schulz, U.H., & Maltchik, L., 2014. Reduced riparian zone width compromises aquatic macroinvertebrate communities in streams of southern Brazil. Environ. Monit. Assess. 186(11), 7063-7074. PMid:25052327. https://doi.org/10.1007/s10661-014-3911-6.

Nascimento, A.L., Alves-Martins, F., & Jacobucci, G.B., 2018. Assessment of ecological water quality along a rural to urban land use gradient using benthic macroinvertebrate-based indexes. Biosci. J. 34(1), 194-209. https://doi.org/10.14393/BJ-v34n1a2018-37842.

Oliveira, É.M., 2020. O significado do processo de modernização agrícola e os impactos ambientais em áreas de cerrado. Rev. Cerrados 16(1), 40-58. https://doi.org/10.22238/rc24482692201816014058.

Osmi, S.F.C., Malek, M.A., Yusoff, M., Azman, N.H., & Faizal, W.M., 2016. Development of river water quality management using fuzzy techniques: a review. Int. J. River Basin Manag. 14(2), 243-254. https://doi.org/10.1080/15715124.2015.1105232.

Peixoto, P.G., Barbosa, G.S., Martins, H.L., Franco, A.L., Mata, J.F., & Korasaki, V., 2025. The response of dung beetle communities to land use change in the brazilian cerrado. Land 14(4), 781. https://doi.org/10.3390/land14040781.

Piatka, D.R., Wild, R., Hartmann, J., Kaule, R., Kaule, L., Gilfedder, B., Peiffer, S., Geist, J., Beierkuhnlein, C., & Barth, J.A.C., 2021. Transfer and transformations of oxygen in rivers as catchment reflectors of continental landscapes: a review. Earth Sci. Rev. 220, e103729. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2021.103729.

Pinto-Pereira, D., Panarelli, E., Pinheiro, L., Gonçalvez, A., & Pereira, L.P., 2017. Environmental Protection Areas: the case of the Bebedouro Stream Watershed. Ambiente Soc. 20(1), 105-124. https://doi.org/10.1590/1809-4422asoc20150047r2v2012017.

Rigotti, J.A., Pompêo, C.A., & Fonseca, A.L., 2016. Aplicação e análise comparativa de três protocolos de avaliação rápida para caracterização da paisagem fluvial. Rev. Ambient. Água 11(1), 85-97. https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1732.

Roldão, A.F. & Assunção, W.L., 2012. Caracterização e duração das estações seca e chuvosa no triângulo mineiro – MG. Rev. GeoNorte [online], 3(8), 428-440. Retrieved in 2025, Maio 29, from http://www.periodicos.ufam.edu.br/revista-geonorte/article/view/2383.

Silva, C.A., Veenendaal, E., Van der Plas, F., Oliveira Júnior, V.D., Vale, V.S., & Meira-Neto, J.A.A., 2025. Vegetation transition in the central Brazilian Cerrado is better explained by structure than tree composition differences. Plant Ecol. 226(5), 563-572. https://doi.org/10.1007/s11258-025-01500-6.

Souza, M.M., Gastaldini, M.C.C., & Pivetta, G.G., 2017. Nonpoint pollution load in river catchments with different anthropic impacts: a case study in southern Brazil. Environ. Earth Sci. 76(24), 833. https://doi.org/10.1007/s12665-017-7111-x.

Souza-Bastos, L.R., Bastos, L.P., Carneiro, P.C.F., Guiloski, I.C., Assis, H.C.S., Padial, A.A., & Freire, C.A., 2017. Evaluation of the water quality of the upper reaches of the main Southern Brazil river (Iguaçu river) through in situ exposure of the native siluriform Rhamdia quelen in cages. Environ. Pollut. 231(Pt 2), 1245-1255. PMid:28947314. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.08.071.

Tchobanoglous, G., Stensel, H.D., Tsuchihashi, R. & Burton, F.L., 2014. Wastewater engineering: treatment and resource recovery. New York: McGraw-Hill Education, 5 ed.

TIBCO, 2023. Data Science Workbench, version 14 [online]. San Ramon: Cloud Software Group, Inc. Retrieved in 2025, Maio 25, from http://tibco.com.
 


Submetido em:
29/05/2025

Aceito em:
24/09/2026

Publicado em:
27/10/2026

6ae0f5a2a9539543964ed9b7 alb Articles
Links & Downloads

Acta Limnol. Bras. (Online)

Share this page
Page Sections