Orientador: Chang Hung Kiang / Banca: Didier Gastmans / Banca: Reginaldo Antonio Bertolo / Resumo: No Brasil, o Código de Águas Minerais classifica como águas hipertermais aquelas cujas temperaturas ultrapassem os 38ºC. No estado de São Paulo, essa característica termal é de longa data observada em águas do Sistema Aquífero Guarani (SAG), importante reserva de água subterrânea da região, que aflora na porção central do estado. Possui fluxo da água subterrânea a partir da faixa de afloramentos em direção ao rio Paraná, a oeste. Com o aumento das espessuras de rochas sobrepostas ocorre o aumento na temperatura de suas águas. As águas termais captadas no SAG destinam-se principalmente ao abastecimento público, ao desenvolvimento de atividades industriais e agroindustriais, e uma inexpressiva parcela ao termalismo recreativo. Foram amostrados 56 poços, dos quais 35 com águas hipertermais, avaliados segundo critérios de classificação química do Código Brasileiro de Águas Minerais de 1945, de sua proposta de alteração, e das regulamentações norte-americana e europeia. Os resultados deste estudo mostraram que as águas do SAG apresentam características favoráveis à sua utilização como águas minerais, tendo em vista a elevada proteção do aquífero, representada quimicamente pelos baixos teores de nitrato, e presença de oligoelementos, o que permite classificá-las em fluoretadas, litinadas, vanádicas, iodetadas, e brometadas / Abstract: The Brazilian Mineral Water Code classifies as hyperthermal the waters with temperatures exceeding 38 ºC. In São Paulo State, this thermal characteristic has been noticed for long in waters of the Guarani Aquifer System (SAG), a major regional groundwater reserve which outcrops at the central portion of the state. From outcrop zone, groundwater flows westward to the Paraná River. With increasing thickness of overlying rocks, there is a progressive increase of water temperature. The thermal waters extracted from SAG are mostly used for public water supply, industrial and agro-business activities. Only inexpressive amounts are destined to thermal recreation. In this study, 56 wells have been sampled, from which 35 are thermal waters according to chemical classification criteria of the Brazilian Mineral Water Code (1945) and it is being reviewed, as well as the North American and European laws. Based on the Mineral Water Code, SAG waters can be used as mineral waters. The aquifer has high level of protection, as shown by low nitrate content, and by the presence of oligo-minerals that allows the waters to be classified as fluoridated, lithia, vanadic, iodic and bromidic waters / Mestre

A Bacia do Rio dos Sinos está localizada na região centro-oeste do Rio Grande do Sul, abrangendo 32 municípios com população de mais de 1,5 milhões de habitantes e importantes centros industriais. Três aquíferos são identificados na área: o Sistema Aquífero Serra Geral, o Sistema Aquífero Guarani e os Aquitardos Permianos. Este estudo busca compreender a interação entre água subterrânea, água superficial e atividades humanas na bacia, avaliando a aplicabilidade dos isótopos estáveis de chumbo para este propósito. As razões isotópicas de chumbo de 36 amostras de água subterrânea, 08 amostras de água superficial e 05 amostras de efluentes de curtumes e aterros sanitários foram mensuradas utilizando Espectrômetro de Massa com Ionização Térmica e Espectrômetro de Massa com Plasma Acoplado. As razões isotópicas das águas subterrâneas possuem maior variabilidade do que as águas superficiais, com médias menos radiogênicas: ǣ208Pb/204Pb = 38,189940 vs 38,4049794 (σ= 0,3021694 vs 0,134317381) e ǣ206Pb/204Pb = 18,295117 vs 18,4766453 (σ = 0,2304584 vs 0,105934869), respectivamente. Efluentes de origem industrial (curtumes e aterros sanitários industriais) possuem ǣ208Pb/204Pb = 38,195575 e ǣ206Pb/204Pb = 18,316875, distinto do aterro sanitário doméstico (ǣ208Pb/204Pb = 38,235304 e ǣ206Pb/204Pb = 18,660678) Hierarchical cluster analysis led to the distinguish of six groups of waters, representing the aquifers that occur in the area, complemented by clusters suggesting groundwater mixtures and one demonstrating a highly contaminated groundwater. Combining the cluster results to wells’ stratigraphic profiles and multielemental chemical analysis, it could be distinguish the different aquifers involved in the area and establish that the Serra Geral Aquifer System has 206Pb/204Pb ratios between 18.471778 and 18.708884; 207Pb/204Pb between 15.669158 and 15.677662; 208Pb/204Pb between 38.682584 and 38.761559; 207Pb/206Pb between 0.837192 and 0.862277; 208Pb/206Pb between 2.067059 and 2.096437. The Guarani Aquifer System has a distinct isotopic signatures with a wider range (208Pb/204Pb ranged from 37.939334 to 38.127943 and 206Pb/204Pb ranged from 18.089186 to 18.321744). Water mixing between the two aquifers systems is reflected by transitional results. The results confirm that the hierarchical cluster analysis of lead isotopes is a useful tool to discriminate different aquifers conditions, reflecting mostly the influence of the natural lead isotopic composition of the aquifers than the anthropogenic activities (urban and industrial), except when groundwater is highly contaminated by human activity. / The Rio dos Sinos Watershed area is located at Middle-West region of the Rio Grande do Sul State, Southern Brazil, along thirty two municipalities and affecting 1.5 million inhabitants and many important industrial centers. Three main aquifers are recognized in the study area: the unconfined-fractured Serra Geral Aquifer System; the porous Guarani Aquifer System, and the Permian Aquitard. This study aims to understand groundwater, surface water and human activity interactions in the Rio dos Sinos Watershed, evaluating the application of stable lead isotopic ratios analyzed for this propose. Thirty six groundwater samples, 08 surface water samples and 05 liquid effluents of tanneries and landfills samples were measured using a Thermal Ionization Mass Spectrometer Thermo-Finnigan and a Neptune Multi- Collector Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometer. Groundwater isotopic ratios have a wider range compared to the surface water, with less radiogenic means: ǣ208Pb/204Pb = 38.189940 vs 38.4049794 (σ= 0.3021694 vs 0.134317381) and ǣ206Pb/204Pb = 18.295117 vs 18.4766453 (σ = 0.2304584 vs 0.105934869), respectively. Industrial liquid effluents (tanneries and industrial landfill) have ǣ208Pb/204Pb = 38.195575 and ǣ206Pb/204Pb = 18.316875, distinct from effluent sample of domestic sanitary landfill (ǣ208Pb/204Pb = 38.235304 and ǣ206Pb/204Pb = 18.660678)

Orientador: Rodrigo Lilla Manzione / Banca: Sérgio Campos / Banca: Ana Paula Barbosa / Resumo: A estatística espacial aplicada a coleta de dados, análise e interpretação de fenômenos espaciais é uma ferramenta importante para gestão dos recursos hídricos, exigindo modelos matemáticos precisos e com capacidade de determinar as incertezas. Assim, as metodologias geoestatísticas apresentam-se como uma alternativa para análise de dados voltados ao monitoramento dos aquíferos coletados em redes geoespaciais, reduzindo os efeitos relacionados à amostragem e agregando sentido físico a análise. Este trabalho explorou o uso da geoestatística no mapeamento da dinâmica de níveis freáticos do Sistema Aquífero Bauru (SAB), comparando interpoladores como krigagem e cokrigagem, em condições de amostragem anisotópica. Foram utilizadas como variáveis auxiliares as propriedades físico-hídricas do solo e do relevo para o mapeamento dos níveis freáticos do ano hidrológico 2014/2015 e 2015/2016 a partir de 48 poços de monitoramento localizados nos domínios da Estação Ecológica de Santa Bárbara (EEcSB), município de Águas de Santa Bárbara/SP. Os objetivos foram verificar a oscilações do nível freático em uma área do SAB, estimar os volumes recuperados e reunir informações para formular um Modelo Hidrogeológico Conceitual (MHC). Os resultados mostraram que a adoção das variáveis auxiliares, sobretudo dados topográficos e resistência do solo a penetração, são capazes de melhorar as estimativas espaciais, com visível redução da variância amostral, suavizando os erros nas predições. Os volumes ... / Abstract: The spatial statistics applied to data collection, analysis and interpretation of spatial phenomena has become essential for management of water resources, requiring accurate mathematical models and the ability to determine the uncertainties. Therefore, geostatistics presented as an important tool for data analysis aimed at monitoring of aquifer collected in geospatial networks, reducing the effects related at data collection and merging physical sense in the analyses. This study explored the use of geostatistics in mapping the dynamic of Bauru Aquifer System (BAS), comparing interpolators as kriging and cokriging in anisotopic sampling conditions. Were used as auxiliary variables the physical and hydraulic of the soil and the topography for the mapping of water table deep of the hydrological year 2014/2015 and 2015/2016 onwards of 48 monitoring wells located in the Ecological Station of Santa Barbara (EEcSB) domain, in Águas de Santa Barbara, Sao Paulo, Brazil. The objectives were to verify the fluctuations of water table in an area the BAS, estimate the recovered water volumes and gather information for the formulation of the Hydrological Conceptual Model (HCM). The results showed that the using of the auxiliary variables, mainly topographic data and soil resistance penetration, are able to improve the spatial predictions, with notable reductions at sampling variance and decreasing errors in the predictions. The water volumes recovered calculated from the water table maps a... / Mestre

Superexplotação de águas subterrâneas é um termo que vem sendo utilizado irrestritamente na literatura científica e na mídia. Entretanto não existe definição técnica do termo, sendo utilizado quando os efeitos negativos da explotação dos aquíferos são percebidos. Apesar da indefinição técnica, o termo superexplotação traz consigo um alerta à sociedade, colocando a explotação do aquífero em evidência. Logo seu uso pode ser justificado desde que essas limitações sejam reconhecidas. Ante uma análise criteriosa dos efeitos do bombeamento de poços é possível delinear seis aspectos de superexplotação de aquíferos: (1) hidráulico, relacionado à exaustão física do aquífero; (2) qualidade de água, queda na qualidade da água a níveis inaceitáveis; (3) econômico, caracterizado pelo aumento exacerbado nos custos de bombeamento; (4) ecológico, relacionado à diminuição da vazão de rios e outros corpos d\'água e extinção da flora e fauna dependentes do aquífero; (5) geotécnico, identificado como a perda da estabilidade de terrenos devido à retirada de água do aquífero; e (6) ético e social, relacionado à distribuição desigual dos recursos hídricos. Nesse cenário, Recife é um exemplo típico de cidade abastecida parcialmente com águas subterrâneas, em Recife houve uma expansão muito rápida da rede de poços, bombeamento desordenado, queda acentuada nos níveis d\'água e depreciação da qualidade da água. Dessa forma nos últimos anos os trabalhos desenvolvidos na área caracterizaram o regime de explotação dos aquíferos como superexplotação. Esse trabalho analisou o regime de explotação do Sistema Aquífero Cabo, em Recife, frente aos seis aspectos de superexplotação. Para tanto foram utilizados dados históricos de análises químicas e medições de nível obtidos por projetos anteriores, ademais foram realizadas duas campanhas de amostragem de água e uma campanha para geofísica da área. Com esses métodos não foi possível caracterizar a superexplotação do Aquífero Cabo, entretanto foi identificada uma área onde pode estar ocorrendo depreciação da qualidade da água, todavia essa queda na qualidade não está relacionada ao bombeamento. No aspecto econômico foi caracteriza um expressivo custo extra devido à queda dos níveis d\'água, entretanto a explotação do aquífero ainda é muito vantajosa frente ao abastecimento público. No aspecto ético foi demonstrado que os usuários do Aquífero Cabo têm poder aquisitivo maior, não havendo impedimentos de acesso ao aquífero. Como estratégia foi proposta a outorga mediante monitoramento do poço, sendo os dados utilizados para alimentar um modelo de fluxo da região. Dessa forma esse modelo seria cada vez mais representativo, podendo ser utilizado como ferramenta de gestão e para prever cenários futuros. / Groundwater overexploitation are been used in scientific literature and media in an unrestrained way. Nevertheless there are no technical definition of this term, usually this expression are used when the negative aspects of groundwater exploitation are perceived by stakeholders. Despite his technical indetermination the term puts groundwater exploitation in evidence, creating more awareness for the situation. Then the usage can be justified since those limitations are taken into account. Before careful analysis of pumping effects is possible to outline six aspects of overexploitation: (1) hydraulic, related to aquifer exhaustion; (2) water quality, decline of water quality to unacceptable levels; (3) economic, increase of pumping costs to an level in which others sources of water are more suitable; (4) ecologic, related to loss of base flow in rivers and others superficial water bodies and extinction of aquifer dependent flora and fauna; (5) loss of land stability due to water withdrawal; (6) ethic and social, related to unequal distribution of water resources. In this scenario, Recife is a typical example of partial groundwater supplied city, in Recife there was a very fast increase of wells, uncontrolled pumping, marked water level drawdown and decrease of water quality in some spots. Therefore in the last years all studies in characterized the area as overexploitated. This study analyzed the exploitation regime in Cabo Aquifer, in Recife, in face of the previous cited six aspects os overexploitation. For this purpose, were historical chemical analysis and water level logging were used, furthermore two sampling campaigns and one geophysical campaign were done. With these methods were not possible to characterize an overploitation scenario. However, were possible to delineate and area in which groundwater depreciation might be happening, nonetheless this depreciation are not related to groundwater pumping. Concerning the economic aspect the extra costs due to drawdown was estimated, notwithstanding, even with extra costs, groundwater exploitation where much more advantageous than water from public supply. Regarding the ethical aspect were shown that Cabo Aquifer users has high economic power, therefore any of those users are hindered to aquifer access. As management strategy was purposed that groundwater permission would be only gave to users who are involved in well monitoring programs, such monitoring data would be used to feed an flux model. In this way, this model could be an managing tool and also foresee future scenarios.

Este trabalho apresenta os resultados obtidos no processo de remediação de uma área impactada pelo composto tetracloroeteno através do emprego da tecnologia de oxidação química in situ (ISCO). O teste de bancada realizado em uma amostra de água subterrânea da área de estudo tratada com uma solução de 5% de permanganato de potássio resultou em um percentual de remoção da massa de tetracloroeteno e seus produtos de degradação natural (tricloroeteno, dicloroeteno e cloreto de vinila) superior a 99%. Ao todo, foram injetados em subsuperfície 2950 kg de permanganato de potássio a uma concentração de 6% para o tratamento de 20000 m³ de um aqüífero impactado pelo composto tetracloroeteno e os seus produtos de degradação natural. A injeção de permanganato potássio resultou na destruição de aproximadamente 70% das concentrações de tetracloroeteno e seus produtos de degradação natural na área alvo de remediação dentro de um período de 30 dias após o término da aplicação do oxidante em subsuperfície, comprovando a eficiência do processo de oxidação química in situ para o tratamento de águas subterrâneas impactadas pelo composto tetracloroeteno. / This work presents the results obtained during the remediation process of an area impacted by the compound tetrachloroethene applying the technology of in situ chemical oxidation (ISCO). The bench test performed in a groundwater sample from the study area treated with a 5% potassium permanganate solution resulted in a percentage removal of tetrachloroethene mass and its natural degradation products (trichloroethene, dichloroethene and vinyl chloride) superior than 99%. In total, it was injected in the subsurface 2950 kg of potassium permanganate with a concentration of 6% in order to treat 20000 m³ of an aquifer impacted by the compound tetrachloroethene and its natural degradation products. The potassium permanganate injection resulted in the destruction of approximately 70% of the tetrachloroethene concentration and its natural degradation products in the target area within a period of 30 days after finishing the oxidant application in the subsurface, confirming the efficiency of the in situ chemical oxidation process for treating groundwater impacted by tetrachloroethene.

Foi instalada uma barreira reativa (sistema funnel and gate) com a finalidade de pesquisar a degradação abiótica de solventes clorados presentes em água subterrânea a jusante de indústria química localizada no município de São Paulo. O sistema instalado em escala piloto foi monitorado ao longo de 29 meses para acompanhamento das concentrações dos contaminantes de interesse (organoclorados) identificados anterior e posteriormente à passagem pelo sistema de remediação. Os resultados dos últimos 12 eventos de monitoramento comprovaram a eficiência esperada do sistema para degradação dos solventes clorados com dupla ligação (etenos e ainda apresentaram resultados positivos na degradação de etanos. As concentrações medidas em três poços de monitoramento, instalados a montante, jusante e dentro da barreira reativa forneceram evidências do processo de degradação a partir das quais puderam ser observadas a total dehalogeneização dos etenos. A barreira reativa instalada com profundidade de 5,15 m, comprimento de 3,00 m e largura de 1,20m foi preenchida por mistura de granalha de aço e areia na proporção em massa de 81,93 % de areia para 18,07 % de granalha, quantidade de ferro pouco superior ao valor sugerido na literatura e que culminou na eficiência esperada do sistema mesmo após 2 anos e 5 meses de funcionamento contínuo sem alterações estruturais. / A permeable reactive barrier (funnel and gate system) was installed to evaluate abiotic degradation of chlorinated solvents in groundwater downgrandient of a chemical industry on São Paulo. The remediation system was installed on a pilot scale and was monitored during 29 months to measure the concentrations of chlorinated solvents in groundwater before and after the reactive barrier. The results of the latest 12 monitoring events confirmed the system\'s efficiency for ethene\'s degradation and showed an unexpected but positive result for ethane\'s degradation. The concentrations were measured on three monitoring wells installed upgradient, inside and downgradient the reactive barrier and showed evidences of dehalogenation processes of ethenes. The reactive barrier has 5, 15 m depth, 3,00 m long and 1,20 m large, was filled by a mixture of steel grains and sand at proportion of 81,93% weight of sand and 18,07% weight of steel, a little more than steel (iron) suggested on the bibliography. Two years and 5 months after the system installation, without any structural changes, the efficiency on the chlorinated degradation processes was maintained.

A gestão das águas subterrâneas transfronteiriças surge como um novo paradigma. Nos dias atuais fala-se muito em mudanças, principalmente na área ambiental, porém, muito pouco tem sido feito a respeito. O grande desafio para a sociedade no século XXI será o modo como pensamos a gestão dos recursos hídricos. Historicamente a gestão dos recursos hídricos tem sido direcionada a expansão da oferta de água, sendo que a única solução encontrada para enfrentarmos a escassez são as grandes obras. Atualmente não existe uma regulamentação internacional especifica para as águas subterrâneas transfronteiriças, esse cenário nos traz uma questão, como o Brasil está preparado? A legislação e os instrumentos de gestão nacionais são fundamentais para o país exercer a sua soberania e não ficar vulnerável a ação de outros Estados. É nesse sentido que, os esforços cooperativos na busca da sustentabilidade e da segurança ambiental internacional concorrem com a concepção clássica de soberania. Hoje o Sistema Aquífero Guarani (SAG) se encontra em um cenário de abundância de água em geral, porém existe um aumento gradual no uso da água, e também, problemas quantitativos por concentração de usos e problemas de contaminação local, ambos em áreas transfronteiriças e nacionais. Existe também uma possível contaminação difusa em áreas de recarga. As políticas para o SAG terão que apontar soluções e alternativas para esses problemas pontuais, a realidade vivida em todos os países com os profundos desequilíbrios sociais, econômicos e ecológicos será posta em questão. Se a Gestão integrada não tiver como objetivo fundamental a superação desses desequilíbrios, seguramente teremos ações políticas meramente ilustrativas. Essa idéia leva a um questionamento fundamental: Os Países estão dispostos a ceder parte de seus possíveis benefícios na procura de um bem comum? / The transboundary groundwater management emerges as a new paradigm. Nowadays there is talk in much change, especially in the environmental area, but very little has been done about it. The great challenge for society in the XXI century will be how we think the water resources management. Historically the water resources management has been directed to expanding the supply of water, and the only solution to tackle the shortage are the major works. Currently there is no specific international regulations for transboundary groundwater, this scenario brings us a question, as Brazil is ready? The legislation and the instruments of nationals management are fundamental to the country exercising its sovereignty and not be vulnerable to actions of other states. That is why the cooperative efforts in the pursuit of sustainability and international environmental safety competition with the classical conception of sovereignty. Today the Guarani Aquifer System (known as the SAG in Spanish and Portuguese) is in a scenario of water abundance in general, but there is a gradual increase in water use, and also quantitative problems for concentration of uses and problems of local contamination, both in transboundary areas and national. There is also a possible diffuse contamination in recharge areas. Policies for the SAG will have to point out solutions and alternatives to these problems, the reality experienced in all countries with deep social, economic and ecological imbalances will be called into question. If the integrated management has not aimed to overcoming these imbalances, we certainly have political action merely illustrative. This idea leads to a fundamental question: The countries are willing to cede part of its possible benefits in seeking a common good?

O estudo desenvolveu-se em área de plantação de arroz na região de Águas Claras, Município de Viamão, caracterizada por depósitos arenosos quaternários inconsolidados inseridos no Sistema Laguna-Barreira da Planície Costeira do Rio Grande do Sul. O trabalho teve por objetivo avaliar o impacto do uso intensivo de fertilizantes NPK nos solos e na água do aqüífero livre, verificando a transferência de elementos primários (macro nutrientes), micronutrientes, metais, metalóides e outros elementos-traço (inclusive Elementos Terras Raras) no perfil. Foram coletadas amostras de fertilizante aplicado na área, solos e água em duas áreas fertilizadas e uma não fertilizada (background), realizando-se análises de parâmetros físico-químicos de águas in-loco, análises de difratometria de Raios-X e CTC, e análises multi-elementares com ICP-MS. A coleta de amostras de água foi realizada através de dois poços de monitoramento em três tempos distintos, 6 meses pós-fertilização, duas semanas pré-fertilização e três semanas pós-fertilização. Os solos coletados são classificados como arenosos, contudo, observou-se presença significativa de argila em um perfil. A difração de raios-X identificou presença dos argilominerais ilita e caolinita nas amostras com conteúdo de argila mais elevado. Análises de capacidade de troca de cátions revelaram resultados entre 4,86 e 17,9 cmol/dm3. A condutividade hidráulica do aqüífero freático, registrada através do Teste de Slug resultou em 1,168x10-4 cm/s para o solo do poço com presença maior de argila. No levantamento dos parâmetros de campo observou-se, em quase a totalidade das amostras, as águas possuem pH abaixo de 6 e o conteúdo de sólidos totais dissolvidos situam-se acima do permitido pela Resolução CONAMA 396/08. Os dados químicos de elementos maiores mostram que as águas classificam-se como em praticamente todas as amostras como cloretada-sódico-cálcicas, de acordo com o Diagrama Piper. A análise dos resultados demonstra que o fósforo e magnésio são em sua maior parte adsorvidos no solo, causando efeito cumulativo. Outros elementos químicos que sofreram maior enriquecimento nos solos devido à aplicação de fertilizante foram Al, As, Cd, Cs, Eu, Fe, Li, Mn, Rb, U e V. Nas análises de água detectou-se excesso de manganês, ultrapassando o limite máximo permitido pela Resolução CONAMA 396/08 0,1mg/L, tendo Ce, La e Nd entre os Elementos Terras que tiveram maior enriquecimento. Os resultados demonstram que a aplicação de fertilizantes em aqüíferos com elevada vulnerabilidade pode contaminar as águas subterrâneas, comprometendo sua potabilidade. / This study has been developed in area of rice plantation in the region of Aguas Claras, Municipal District of Viamão, which is comprises quaternary deposits of sandy soils related to the Lagoon-Barrier System of the Rio Grande do Sul Coastal Plain. The main objective was to evaluate the impact of intensive use of fertilizers NPK in the soils and in the free-aquifer, verifying the transfer of primary elements (macronutrients), micronutrients, metals, metalloids and other trace elements (including Elements Rare Earth) in the soil. Samples of fertilizer applied in the plantation, soils, and water in two fertilized areas and in one non-fertilized area (background) were collected. Main physico-chemical parameters of water were measured in the field, while analyses of X-Ray Diffraction, CTC, and multielementary analyses by ICP-MS were processed. The water samples were collected in two monitoring wells in three different periods, 6 months before fertilization, two weeks before fertilization and three weeks after fertilization. The collected soils are classified as sandy, however, significant presence of clay was observed in one profile. The X-Ray Diffraction identified illite and caolinite as the clay minerals phase in samples with higher clay content. Analyses of Cation Exchange Capacity revealed values between 4,86 and 17,9 cmol/dm3. The hydraulic conductivity of the free aquifer through the Slug Test resulted in 1,168x10-4 cm/s for the clayish soil. In the samples majority, the water pH is below 6, and the total dissolved solids is above the limits of the CONAMA Resolution 396/08. The chemical data of major elements show that chlorinated-sodic-calcic water type prevails in the area, according to the Piper Diagram. The chemical results demonstrate that phosphorus and magnesium are mainly adsorved in the soil, causing cumulative effect. Other chemical elements showing higher enrichment in the soil due to fertilizer application were Al, As, Cd, Cs, Eu, Fe, Li, Mn, Rb, U and V. The water analyses detected a manganese excess, according CONAMA Resolution 396/08, while Ce, La and Nd among the REE had larger enrichment. The results clearly demonstrate that intensive fertilizer application in aquifer with high vulnerability can contaminate groundwater.

Orientador: Abel Maia Genovez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Civil / Made available in DSpace on 2018-10-31T12:00:19Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lopes_ManoelFranciscoConejo_M.pdf: 3551129 bytes, checksum: f23d00bcc0ebfc65bbc4af9c1a50657b (MD5) Previous issue date: 1994 / Resumo: Este trabalho vem suplementar o conhecimento hidrogeológico da área compreendida pelas bacias dos rios Piracicaba e Capivari, uma das regiões de maior desenvolvimento do Estado de São Paulo e com sérios problemas de disponibilidade e degradação de recursos hídricos. Os recursos hídricos subterrâneos, renováveis, mas limitados, foram caracterizados em suas condições de ocorrência, de modo a permitir um diagnóstico de sua situação de uso atual, sua disponibilidade e as perspectivas de seu aproveitamento. Tais elementos constituem subsídios imprescindíveis para o estabelecimento de uma política compatível para os recursos hídricos das duas bacias e a intensidade do desenvolvimento da regi~o, objetivando uma administração racional de seu aproveitamento, em particular a água subterrânea, evitando sua explora~~o inadequada e a degrada~~o de sua qualidade. Numa área de 14.400 km2 residem pouco mais de 3 milhões de habitantes, 2,5 milhões dos quais vivendo nas áreas urbanas de 55 municípios com sedes localizadas nessas duas bacias, além de porções de mais 10 outros municípios cujas sedes situam-se em bacias limítrofes.Quando a questão é o atendimento de demandas de água a populações salta para 3,6 milhões de habitantes, acrescida por municípios de bacias limítrofes que fazem uso das águas da bacia do Piracicaba, o que representa um consumo atual de 13,5 m3/s e, para 1995, uma demanda de água potável de 14,6 m3/s para seu abastecimento, que somada a demanda industrial de 15,7 m3/s e a demanda para irrigações de 6,8 m3/s, perfazem um total da ordem de 37 m3/s a serem atendidos em 1995 com os recurso hídricos disponíveis nas duas bacias. Por outro lado, a disponibilidade de águas superficiais, estabelecida pela taxa de vazão mínima para 7 dias e recorrência de 10 anos, está estimada em 41,7 m3/s na jusante da bacia do rio Piracicaba e 2,5 m3/s na jusante do Capivari. A disponibilidade de água subterrânea nas duas bacias, estabelecida conforme critérios avaliados neste trabalho, é da ordem de 21 m3/s. A utilização de água subterrânea nas duas bacias alcança uma vazão estimada em 2,3 m3/s, que corresponde a cerca de 7% do consumo total de água nas bacias e 11% da reserva disponível, explotada através de cerca de 3.000 poços ativos de um total de 4.312 poços já perfurados nas duas bacias até ao final de 1993. Apesar do fraco desempenho dos aquíferos na produção de vazões mais satisfatórias, acima de 15 m3/h, o uso da água subterrânea desempenha um papel estratégico fundamental como manancial para o abastecimento de água da quase totalidade de industrias com baixo consumo de água no processo industrial e empreendimentos variados, localizados ao longo dos eixos rodoviários e seus segmentos que atravessam a região. Sua utilização vem crescendo nas periferias não atendidas por rede de abastecimento público de água em diversas cidades das bacias e, principalmente, como fonte alternativa e suplementar de água potável para abastecimento em áreas atendidas com água tratada. Todos esses fatores vem demonstrar condições amplamente favoráveis para o incremento de seu aproveitamento, independente dos planos e das políticas governamentais em curso, fato que requer maior atenção e empenho das instituições publicas e privadas nas suas ações para que esse desenvolvimento ocorra de forma a mais racional possível / Abstract: This study supplements the hydrogeological knowledge of the Piracicaba and Capivari river basins area, one of the fastest growing regions in the State of Sao Paulo, with serious problems of water resources availability and its degradation. The ground water, a renewable but limited resource, was characterized in its geological and quantitative conditions, so that to allow an appraisal of its current uses, availability and development. This elements constitute an essential subsidy to establish the water resources policy for the two basins and the leveI Df the regional development, aiming at a rational management of the ground water utilization and to avoid over explotation and the degradation by water pollution. Around 3 million people are living within the 14.400 area, and 2,5 million of them inhabiting at urban zones of 55 counties, beyond 10 other counties with the main town located at the neighbor basin. Concernig the urban water suplly, we must consider around 3,6 million people, including the neighbor counties that get water from Piracicaba river basin, which represents a current water consume of 13,5 m3/s, and a water demand of 14,6 m3/s for 1995, that added to the industrial water demand of 15,7 m3/s, plus 6,8 m3/s for irrigation water consumption, reach the total amount of 37 m3/s to be underlained by the available basins' waters. Anyhow, the surface water availability, determined by the value of the minimum seven days average flow and return period Df 10 years, is valued at 41,7 m3/s in Piracicaba river basin and 2,5 m3/s in Capivari river basin. The ground water availability in basins, evaluated according to this study, amount to 21 m3/s. The groundwater- uses in the two basins reaches an estimated flow of 2,3 m3/s, that means 71. of the total water cosumption in the basins and 111. of the available groundwater resource, exploited by 3.000 wells working among the total of 4.312 wells drilled in the basins until 1993. Although the waned yielding of basins' aquifers allowing wells discharges higher than 15 m3/h, the groundwater use carries out as the mainstay and a strategic source to the needs of nearly the entire industries and enterprises with low water demands, located along the roads crossing alI the region. The groundwater consume increases outskirts of urban areas not served by the public water network and, mainly, becomes an alternative and a supplementary water source inside the areas attended by public water network either. AlI this facts demonstrate the most favorable conditions to increase the groundwater withdrawn, independentely of any current planning or government policies, so that the situation requires special attention and pawning of the public institutions and private entities to engage in a groundwater development and management underlained by the most rational ways, compatibles with the economical, ecological and social patterns claimed by basins' people. km2 basins / Mestrado / Recursos Hidricos e Saneamento / Mestre em Engenharia Civil

Resumo: Nesta pesquisa foram temas de estudo diversos aspectos relacionados à técnica de biorremediação de solos e águas subterrâneas contaminados com hidrocarbonetos. A partir de amostras de solo e água subterrânea coletadas em diferentes postos de combustíveis, avaliouse a biorremediação natural da água subterrânea em local onde ocorreu vazamento de óleo diesel, mediante o monitoramento de indicadores geoquímicos durante 2 anos. Diferentes técnicas de biorremediação (bioestimulação com a adição de nutrientes e de um surfactante e bioaumento (injeção de microrganismos)) foram comparadas quando aplicadas isoladas e em conjunto a solos contaminados com óleo diesel e comparou-se a capacidade de diferentes microrganismos em biodegradar óleo diesel comercial e intemperizado. Conciliando a biorremediação com a prática atual no gerenciamento ambiental de reutilização de resíduos, avaliou-se o efeito da adição da vinhaça na biorremediação de solos e águas subterrâneas contaminados com óleo diesel e investigou-se a capacidade de diferentes culturas de bactérias em utilizarem óleo diesel intemperizado como matéria prima para produção de biossurfactante. O método respirométrico de Bartha e Pramer foi utilizado nos experimentos em que foi averiguada a biodegradação em solos e, no caso da água subterrânea, frascos de DBO e reatores aerados. Experimentos de biodegradabilidade dos óleos diesel foram realizados com a técnica do indicador redox DCPIP e o monitoramento da produção de biossurfactantes foi realizado com medidas de tensão superficial, segundo o método do anel de De Nöuy, empregando-se o tensiômetro Krüss K6. A partir do monitoramento dos indicadores geoquímicos, foi possível identificar fatores que corroboram a eficiência da técnica de biorremediação natural para o tratamento da água subterrânea na área de estudo. / Abstract: In this research, different aspects related to the bioremediation technique of soils and groundwaters contaminated with hydrocarbons were considered. From soil and groundwater samples collected at different petrol stations, the natural bioremediation of the groundwater, where a diesel oil leakage took place, was evaluated by monitoring geochemical indicators for 2 years. Different bioremediation techniques (biostimulation with addition of nutrients and a surfactant and bioaugmentation (injection of microorganisms)) were compared when applied individually or grouped to contaminated soils with diesel oil and the capability of different microorganisms to biodegrade commercial and weathered diesel oil was compared. Considering the current environmental management practice of reusing residues, the effects of the vinasse in the bioremediation of soils and groundwaters contaminated with diesel oil was evaluated and the capability of different bacterial cultures to use weathered diesel oil as raw material to produce biosurfactant was investigated. The Bartha & Pramer respirometric method was employed in the biodegradation experiments with soils, and, in the case of the groundwater, BOD flasks and aerated reactors. The experiments testing the biodegradability of diesel oils were carried out using the DCPIP redox indicator technique and the monitoring of the biosurfactant production by superficial tension measurements, according to the De Nöuy ring method, and employing the Krüss K6 tensiometer. From the monitoring of the geochemical indicators, it was possible to identify factors that support the efficiency of the natural bioremediation technique for the treatment of the groundwater at the area of study. The respirometric experiments demonstrated the importance of the soil nutritional balance and that no gain in terms of increasing the biodegradation efficiency was obtained with the bioaugmentation technique. / Orientador: Daniel Marcos Bonotto / Coorientador: Dejanira de Franceschi de Angelis / Banca: Carlos Renato Corso / Banca: Bruno Coraucci Filho / Banca: Cassiana Maria Reganhan Coneglian / Banca: Aurora Mariana Garcia de França Souza / Doutor