Orientador : Prof. Dr. Irani dos Santos / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geografia. Defesa: Curitiba, 27/03/2013 / Inclui referências / Resumo: Este trabalho discute com base no monitoramento e modelagem de processos hidrológicos a influência da distribuição espacial das condições antecedentes de umidade e da espessura do solo hidrológico na bacia experimental do rio Saci, com área de 10 ha, totalmente coberta com floresta, localizada no município de Rio Negrinho, SC. Foram analisados os hidrogramas de 20 eventos com discretização temporal de 10 minutos, ocorridos entre julho e novembro de 2008, frente ao conjunto dos dados monitorados e pela aplicação do modelo hidrogeomorfológico TOPOG_SBM. O modelo é totalmente distribuído, considerando variações nas propriedades físico hídricas dos solos baseado nas premissas do modelo TOPMODEL. As simulações foram realizadas com período de aquecimento de 200 dias. Os resultados demonstram que o desempenho do modelo é condicionado pelas condições iniciais de umidade no início das simulações. De maneira geral, os resultados das simulações indicam que o modelo subestima as vazões médias e máximas observadas na bacia e superestima a presença de áreas saturadas. Posteriormente foram realizadas simulações sem o período de aquecimento. Os resultados desta etapa demonstram ser fundamental a caracterização adequada das condições antecedentes de umidade para a simulação adequada dos processos presentes na bacia em questão. Conclui-se adicionalmente que nos modelos distribuídos o método contínuo é o mais adequado para esta caracterização. Por fim, foram realizados testes ampliando e reduzindo a espessura do solo hidrológico simulado. Os resultados desta etapa corroboram com a bibliografia, indicando que bacias com solos mais rasos tendem a apresentar maiores áreas saturadas, picos mais elevados de vazão e recessões abruptas. Por outro lado, solos mais espessos diminuem e atrasam alguns picos de vazão, propiciando recessões atenuadas. Ressalta-se que do ponto de vista do desempenho da modelagem, o cenário com solos mais espessos apresentou os melhores resultados quando comparados aos hidrogramas observados e a dinâmica de áreas saturadas da bacia estudada. Palavras-chave: TOPOG_SBM; umidade antecedente; e espessura do solo hidrológico. / Abstract: This paper aims to evaluate the influence of spatial distribution of antecedent moisture conditions and the thickness of the hydrological layer on hydrological processes in the Saci River Experimental Watershed, a 10-ha fully forested area in Rio Negrinho, Santa Catarina, Brazil. The hydrographs of 20 events with 10-min time discretizations that occurred between July and November 2008 were analyzed, compared with the monitored data, and applied to TOPOG-SBM, which is a topographic hydrogeomorphological sample bucket model. This model is fully distributed and considers the variations of physical soil properties derived from the premises of TOPMODEL. The simulations were performed with a warm-up period of 200 days. The results show that the model's performance is affected by the initial moisture conditions at the start of the simulation. Generally, the simulation results show that the model underestimates the average and maximum flows observed in the basin and overestimates the presence of saturated areas. Subsequent simulations were performed without a heating period. These results were shown to be fundamental for adequate characterization of the antecedent moisture conditions for proper simulation of the processes in the studied basin. We concluded that the continuous method is the most suitable characterization of moisture for distributed models. Finally, tests were performed to enlarge and reduce the thickness of the simulated hydrologic soil layer. The results of this step corroborate the results of previous studies, indicating that watersheds with shallower soils tend to have higher saturated areas, higher peak flow, and abrupt downturns. Conversely, thicker soil flow decreases and delays some peaks, providing attenuated recessions. From the perspective of model performance, the scenario with thicker soils showed the best results when compared with the observed hydrograph and the dynamics of the saturated study areas. Keywords: TOPOG_SBM; antecedent moisture; hydrological soil thickness

Made available in DSpace on 2016-05-17T16:51:23Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2015-08-14. Added 1 bitstream(s) on 2016-05-17T16:54:58Z : No. of bitstreams: 1 000864233.pdf: 10855388 bytes, checksum: c36c3b836f873a481858175299437cc6 (MD5) / Em uma área contaminada por querosene de aviação tem sido realizado monitoramento desde 2005, por meio de amostragens de água com periodicidade trimestral e análise de compostos orgânicos monoramaticos, parâmetros físico-químicos e indicadores de atenuação natural, com vistas a compreender os processos de biodegradação atuantes. Na área-fonte a tendência de esgotamento dos compostos BTEX está relacionada à redução desses compostos no LNAPL. Em outras regiões tem sido observado que a concentração de BTEX na fase aquosa, se correlaciona bem com a flutuação do lençol freático. O monitoramento contínuo e a modelagem numérica da área de estudo permitiu observar que a massa de BTEX é fortemente controlada pela flutuação do nível d'água. Mesmo sob regime de flutuação do lençol freático, a pluma de BTEX está estabilizada em uma faixa estreita, como resultado da curta meia-vida desses compostos. As elevadas taxas de biodegradação, estimadas utilizando simulações numéricas, são indicativas de elevados valores de cinética de biodegradação, bem como da importância da redução de Fe (III) e da metanogênese como mecanismos de destruição de BTEX na área de estudo. Modelos de transporte reativo para simular as reações de biodegradação foram capazes de reproduzir a evolução geoquímica das águas subterrâneas, bem como estimar a cinética das reações. A principal contribuição deste trabalho foi avaliar a efetividade da atenuação natural em aquíferos lateríticos, determinando os mecanismos de solubilização do LNAPL e variações de massa da fase dissolvida em função do nível d'água, bem como avaliar a biodegradação dos compostos monoaromáticos sob uma perspectiva geoquímica / A jet fuel contaminated site has been monitored since 2005 with quarterly frequency for sampling and analysis of monoramatic organic compounds, physical chemistry parameters and natural attenuation indicators to help understand active biodegradation processes. In the source zone a depletion trend of BTEX compounds is related to BTEX reduction in the of LNAPL compounds. In other regions has been observed that BTEX concentration in aqueous phase correlates well with water table fluctuation. Through continuous monitoring and numerical modeling it was possible to observe mass of BTEX is strongly controlled by water table fluctuation. Even under water table fluctuation regime, BTEX plume is stabilized in a very narrow zone as result of short halflife of these compounds in the study area. The elevated biodegradation rates estimated using numerical simulations are indicative of high biodegradation kinetic as well as balanced importance of Fe(III) reduction and methanogenesis as mechanisms of BTEX destruction in the study area. Reactive transport modeling was capable of reproducing the geochemical evolution of groundwater using the attributed reactions as well as estimating the reaction kinetics. The main contribution of this work was to evaluate the effectiveness of natural attenuation in lateritic aquifers, understanding the mechanisms of LNAPL solubilization and mass variations of the dissolved phase depending on the water level, and to evaluate the biodegradation of monoaromatic compounds under a geochemical perspective

Made available in DSpace on 2015-03-03T11:52:44Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-09-12Bitstream added on 2015-03-03T12:07:05Z : No. of bitstreams: 1 000799976_20160910.pdf: 662082 bytes, checksum: 4ec686806e32a7bbd31c26c7718d439a (MD5) Bitstreams deleted on 2016-09-12T15:36:44Z: 000799976_20160910.pdf,. Added 1 bitstream(s) on 2016-09-12T15:37:23Z : No. of bitstreams: 1 000799976.pdf: 1830670 bytes, checksum: fa4674ca351f96f2be4c67d2ef3d8a79 (MD5) / Os pesticidas são substâncias utilizadas no controle de doenças e pragas de plantas. O aumento na produção agrícola ocasionou o uso excessivo de pesticidas nas lavouras, o que tem sido considerado uma importante fonte de contaminação do solo e da água. Estudos realizados no Estado do Mato Grosso apontam resíduos de pesticidas encontrados em solo, águas superficiais e subterrâneas em alguns de seus municípios. Diante deste cenário há uma preocupação quanto à presença destes compostos nos recursos hídricos, pois podem contaminar lençóis freáticos, causando diversos tipos de doenças na população. Assim o objetivo deste estudo foi realizar um estudo no sentido de identificar e quantificar o nível de contaminação de águas subterrâneas por resíduos dos pesticidas diuron, metil paration e clorpirifós empregados em cultura de soja em uma pequena região da Bacia Sedimentar do Parecis-MT. Foi feito um levantamento dos pesticidas empregados na cultura de soja, onde 43,8% pertencem às classes I e II da classificação toxicológica e 45,6% pertencem às classes I e II da classificação ambiental. A partir deste levantamento foram selecionados os pesticidas para estudo baseando-se nas propriedades físico-químicas, índice GUS e critérios de Goss, permitindo realizar uma análise preliminar do potencial de contaminação de águas subterrâneas por resíduos de pesticidas. A metodologia de análise foi avaliada para a determinação dos princípios ativos por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência/Detector Ultravioleta (CLAE/UV). Os procedimentos experimentais envolveram a extração dos analitos em amostras de água empregando o método QuEChERS. O método foi avaliado em quatro níveis de fortificação (n = 4), considerando os parâmetros de seletividade, linearidade, efeito matriz, exatidão, precisão, limite de detecção e limite de quantificação. Estes compostos... / Pesticides are substances used to control pests and diseases of plants. The increase in agricultural production caused the excessive use of pesticides on crops, what has been considered an important source of contamination of soil and water. Studies conducted in the State of Mato Grosso point pesticide residues found in soil, surface water and groundwater in some of its municipalities. In this scenario there is concern about the presence of these compounds in water, they can contaminate groundwater, causing different types of diseases in the population. Thus the aim of this study was to conduct a study to identify and quantify the level of groundwater contamination by pesticide residues diuron, parathion-methyl and chlorpyrifos employees under soybean in a small region of Sedimentary Basin Parecis-MT. A survey of pesticides used in soybean, where 43.8% belong to class I and II of the toxicological classification and 45.6% belong to class I and II environmental classification was done. From this survey were selected pesticides for study based on the physicochemical properties, GUS index and criteria Goss, allowing to perform a preliminary analysis of the potential for groundwater contamination by pesticides. The analysis methodology was evaluated for the determination of active ingredients for High Efficiency Liquid Chromatography/Ultraviolet detector (HPLC / UV). The experimental procedures involved the extraction of analytes in water samples using QuEChERS method. The method was evaluated in four fortification levels (n = 4), considering the parameters of selectivity, linearity, matrix effect, accuracy, precision, limit of detection and limit of quantification. These compounds showed average recovery values between 53 and 108% and coefficients of variation below 15%. Six points of collecting water samples from wells in the nearby areas of soybean production during the 2012/2013 harvest urban area...

Orientador: Daniel Marcos Bonotto / Banca: Francisco Yukio Hiodo / Banca: Carlos Renato Corso / Resumo: O presente trabalho descreve etapas realizadas para a viabilização de novas metodologias de calibração de sistemas radiométricos portáteis utilizados no LABIDRO (Laboratório de Isótopos e Hidroquímica) do DPM (Departamento de Petrologia e Metalogenia) do IGCE (Instituto de Geociências e Ciências Exatas) da UNESP, Campus de Rio Claro. Dentre os tópicos abordados estão a determinação de tempos de detecção de maior precisão, curvas de calibração dosimétrica e a aquisição de dados de dosimetria no ar, para ambientes indoor e outdoor, por intermédio de gamaespectrômetros portáteis. Os modelos geoestatísticos gerados a partir da conversão de dados em dose efetiva para os locais analisados nos departamentos do Curso de Geologia da UNESP de Rio Claro (SP), demonstraram que apesar de existirem alguns valores situados acima daqueles recomendados pela ICRP e norma CNEN-NN-3.01 de 1 mSv.ano-1, não há a necessidade de intervenção nos locais onde ocorreram (Museu Heinz Ebert; Litoteca do DPM) pois, não são de uso frequente e, além disso, situam-se abaixo do limite recomendado de 20 mSv.ano-1 para indivíduos ocupacionalmente expostos / Abstract: The present work describes steps undertaken for the viability of new radiometric methodologies of the portable systems calibration used in the LABIDRO (Isotopes and Hydrochemistry Laboratory) of DPM (Petrology and Metalogeny Department) of IGCE (Geoscience and Exact Sciences Institute) at UNESP, Rio Claro Campus. Among the topics covered are the determination of detection times with greater accuracy, dosimetric calibration curves and dosimetry data acquisition in the air, for indoor and outdoor environments, through gamma spectrometer detectors. Geostatistical models generated from the conversion of data, to the sites analyzed in the departments of Geology Course at UNESP, in effective dose, have shown that although there are some values set above those recommended by ICRP and by legal norm CNEN-NN-3.01 of 1 mSv.year-1, there is no need to intervene in places where it occurred (Heinz Ebert Museum; Deposit of rocks and minerals - DPM), Since these sites are of short period of visit time and, in addition, are below the recommended limit of 20 mSv.year-1 for occupationally exposed individuals / Mestre

A Bacia do Rio dos Sinos tem sido alvo de diversos levantamentos no âmbito de caracterização dos recursos hídricos superficiais e controle de poluentes, com planos de coletas em pontos pré-determinados e qualificação da água. No entanto, quando o assunto remete à água subterrânea, poucas informações atualizadas têm sido publicadas, embora a presença de inúmeros poços de captação comprove a demanda por este recurso. O objetivo desta pesquisa é a caracterização hidroquímica da água subterrânea da região da Bacia do Rio dos Sinos com identificação das principais anomalias composicionais, tendo como ênfase os metais pesados, a partir da análise por ICP-MS de 70 elementos químicos e posterior modelamento estatístico com Análise Fatorial de Elementos Principais. Realizou-se a coleta de água em 39 poços distribuídos desde a nascente do Rio dos Sinos até a porção de jusante, a maior parte destes poços com dados litológicos disponibilizados nos boletins de perfuração. De 70 elementos químicos analisados, 35 situaram-se abaixo do limite de detecção, ressaltando-se entre eles o cádmio, potencial contaminante em áreas industriais, metalúrgicas e curtumes. O mercúrio está acima do limite de detecção em apenas 01 amostra. No Município de São Leopoldo estão as principais anomalias, com concentração máxima de arsênio de 43,8 ppb e de 34,0 ppb, para o chumbo. Vanádio assume concentração de até 328,0 ppb neste município, porém concentrações elevadas também são verificadas em Caraá, município situado em região de nascente sem influência de aglomerados urbanos e industriais. Cromo e níquel mantêm-se em concentrações próximas ao limite de detecção, enquanto que cobre segue o mesmo padrão, exceto na amostra com elevado teor de chumbo, onde a concentração é 365,0 ppb. A geração de clusters a partir da Análise Fatorial de Componentes Principais segmentou a bacia em 06 grupos, evidenciando forte influência dos folhelhos permianos da Bacia do Paraná sobre a composição da água, com predomínio de boro. Para os perfis basálticos e areníticos a segmentação se deu de forma menos eficaz, o que pode ocorrer pela mistura de águas através de sistemas de falhas. / The Rio dos Sinos Basin has been the subject of several surveys within characterization of surface water resources and control of pollutants, with sampling plan at predetermined points and qualification of water. However, when it refers to the groundwater, little information has been published up to date, though the presence of a number of wells proves the demand for this feature. The objective of this research is to characterize the groundwater in the area of the Rio dos Sinos Basin to identify the main compositional anomalies with emphasis on heavy metals, based on analysis by ICP-MS at 70 chemical elements and subsequent statistical modeling with Factor Analysis of Key Elements. Held the collection of water samples in 39 wells distributed from the source of the Rio dos Sinos to the downstream portion, most of these with lithological data available in drilling reports. Among 70 chemical elements analyzed, 35 were below the detection limit, highlighting cadmium, potential contaminant in industrial areas, metallurgical and tanneries. Mercury is above the detection limit of only 01 sample. At the São Leopoldo municipality the main anomalies for mercury are found with a maximum concentration of 43.8 ppb, and 34.0 ppb for lead. Vanadium assumes concentration up to 328.0 ppb in this city, but high concentrations are also checked in Caraá, municipality located in east region and considered as a blank area, without influence of urban and industrial influence. Chromium and nickel remain in concentrations close to the detection limit, while covering follows the same pattern, except in well with high lead content, where concentration is 365.0 ppb. The generation of clusters from the Principal Component Factor Analysis segmented the basin in 06 groups, with strong influence of the Permian shales of the Paraná Basin on the composition of water, with a predominance of boron. For basalt and sandstone profiles segmentation occurred less effectively, which may occur by mixing water by fault systems or similar compositions not identified by the statistical method.

Orientador: Rodrigo Lilla Manzione / Resumo: A recarga é um parâmetro necessário para o sistema de gestão em recursos hídricos como subsídio ao controle de outorga e planos de bacia. Apesar disso, a dinâmica de recarga das águas subterrâneas contém alta complexidade e sua quantificação é de difícil obtenção quando comparada com medições de águas superficiais, que conta com métodos mais acessíveis. Contudo, através da utilização de modelagens, foi possível progredir em metodologias para solucionar ou estimar as informações referentes ao recurso hídrico subterrâneo. Uma das metodologias mais aplicadas para o cálculo da recarga em aquíferos livres é o método Water Table Fluctuation (WTF), que estima o valor da recarga através da variação de nível do aquífero e com dados de precipitação local. Assim foi realizado o cálculo da estimativa de recarga da área de afloramento do Aquífero Guarani, no Estado de São Paulo, município de Bofete. Os valores de recarga de aquífero encontrados foram em torno de 30% a 48% das precipitações, mostrando a relação das águas meteóricas com as subterrâneas. Os resultados foram discutidos no escopo da integração da recarga das águas subterrâneas nos planos de bacia, mostrado como essa informação pode ser utilizada por agências reguladoras e comitês de bacias. / Abstract: Groundwater recharge is a necessary parameter for water resources management as the foundation for giving water use rigths and watershed management plans. Unfortunately, groundwater dynamics are highly complex and its quantification is difficult to obtain as compared to surface water, which can use more accessible methods. However, through the use of models, it is possible to use multiple methodologies to determine information on groundwater resources. One of the most applied methodologies for calculating the recharge of unconfined aquifers is the Water Table Fluctuation (WTF) method, which can be used to calculate the level variation of the aquifer using local precipitation data. In the state of São Paulo in the municipality of Bofete, the accumulation of the recharge area of the Guarani Aquifer was calculated. The aquifer recharge values were found to be around 30% to 48% of the total precipitation, showing the relation between the meteorical water and the groundwater. The results were discussed in the scope of groundwater recharge integration in watershed plans, showing how this information can be used by regulatory agencies and watershed committees. / Mestre

Orientador: Paulo César Lodi / Banca: Ilza Machado Kaiser / Banca: Sandra Regina Rissato / Resumo: A contaminação de áreas causadas por derivados de petróleo como os hidrocarbonetos e os solventes clorados tem sido objeto de diversos estudos na área ambiental. A depender do tempo, do tipo e da qualidade do derramamento de combustíveis, estes podem contaminar o solo e atingir as águas subterrâneas, oferecendo perigo às pessoas, devido à alta toxicidade de alguns de seus componentes orgânicos, como por exemplo, o benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno, os chamados BTEX. Alguns desses compostos, de difícil degradação, exigem complextos sistemas de remediação que, na maioria das vezes, demandam tempo e altos investimentos para sanear a área contaminada a níveis de exigências da legislação. As tecnologias utilizadas para remediação de áreas contaminadas baseiam-se nas propriedades químicas de substâncias e/ou processos físicos utilizados para remoção de determinados contamiantes no solo e/ou dissolvidos na água subterrânea. Estes processos são utilizados para avaliar os movimentos das plumas, descontaminar o solo e tratar águas subterrâneas. Neste contexto, este trabalho avaliou a eficiência das técnicas de remediação aplicadas em dois postos de combustíveis, nas cidades de Taguaí e Itaporanga-SP, denominados aqui, Caso 1 e Caso 2, respectivamente. Nos dois casos a área foi contaminada com óleo diesel, causado por vazamento de tanque de armazenamento no solo, atingindo a água subterrânea. No Caso 1, houve a remoção completa do contaminante na fase livre efetuada por meio do Sistema de Bombeamento (Pump and Treat), onde foram recuperados 573 litros de óleo diesel, com o sistema operando por 680 dias. Para o contaminante residual, o sistema de remediação aplicado foi Extração Multifásica - MPE (Multi-Phase Extraction) que operou por 1565 dias recuperando apenas 10 litros de óleo diesel. Com base nas últimas vistorias dos poços de monitoramento e nas análises químicas das amostras de água... / Abstract: The contamination of areas by oil derivatives, such as hydrocarbons and chlorinated solvents has been the subject of many studies in the environmental field due to the high toxicity of some of its components. Depending on the time, the type and amount of fuel leakage, they can contaminate soil and groundwater representing danger to the population due to high toxicity of some of its organic components, such as benzene, ethylbenzene and xylene, called BTEX. Some of these compounds are difficult to degrade, and require complex remediation systems, in most cases, require high investments and time to clean up the contaminated area following the levels required by the legislation. The technologies used for the recovery or remediation of contaminated soils are based on chemical properties of substances and/or physical processes used to remove certain contaminants in soil and/or dissolved in groundwater. These processes are used to assess the movements of the plumes, to decontaminate soil and groundwater treating. In this sense, this study evaluated the efficiency of remediation techniques applied in two gas stations in the cities fof Taguaí and Itaporanga-SP, here denominated Case 1 and Case 2, respectively. In both cases, the area was contaminated by diesel resulting of a tank's leakage in soil that reached the groundwate. In case 1, the contaminant was completed removed in free phase by the pumping system (Pump and Treat). After 680 days of system operation, 573 liters of diesel fuel were recovered. For residual contaminant, the applied remediation system was Multiphase Extraction - MPE (Multi-Phase Extraction) which operated for 1458 days recovering onlly 10 liters of diesel oil. Based on past examination by the monitoring wells and the chemical analysis of grondwater samples, it can be seen that the pumping and treatment system remedied the contamination in free phase, but still showed groundwater contaminants (benzene and xylene) at... / Mestre

Orientador: Rodrigo Lilla Manzione / Banca: João Carlos Cury Saad / Banca: Paulo Henrique Ferreira Galvão / Resumo: Os usos de técnicas de modelagem em águas subterrâneas vêm sendo amplamente utilizado para entender a variabilidade e as incertezas associadas às condições hidrodinâmicas dos aquíferos. Os modelos numéricos de fluxo das águas subterrâneas são utilizados para representar a distribuição da carga hidráulica, bem como a velocidade e volume de escoamento da água no aquífero. O Estado de São Paulo possui algumas unidades de conservação de proteção integral, chamadas de Estações Ecológicas. Na região hidrográfica do Médio Paranapanema (UGRHI-17), destaca-se a Estação Ecológica de Santa Barbara (EEcSB), localizada sob uma transição do Sistema Aquífero Bauru (SAB) e o Sistema Aquífero Serra Geral (SASG). A principal atividade econômica na região é a agricultura, onde as águas subterrâneas e superficial são captadas para a irrigação. A demanda excessiva pode ameaçar os recursos hídricos e os ecossistemas da região. Desse modo, foi analisado nesse estudo qual o papel da EEcSB como área de garantia de recarga, utilizando a modelagem do fluxo das águas subterrâneas a partir da plataforma FREEWAT, que utiliza o código MODFLOW de diferenças finitas para simulação numérica. Gerou-se uma camada de espessura variada, representado o SAB. A discretização horizontal foi de 7.789 células ativas, com extensões de 100 m x 100 m. Foram utilizados 23 poços de observação, distribuídos por entre as microbacias da EEcSB, para calibração do modelo. A recarga foi dívida em duas zonas para representar a EEc... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The uses of groundwater modeling techniques have been widely applied to understand the variability and uncertainties associated with the hydrodynamic conditions of aquifers. Numerical groundwater models are used to represent the hydraulic head distribution, as well as the velocity and volumetric flow. The São Paulo State has some Conservation Units of integral protection, called Ecological Stations. In the Médio Paranapanema Hydrographic region (UGRHI-17), stands out the Santa Bárbara Ecological Station (EEcSB), located under a transition from the Bauru Aquifer System (BAS) and the Serra Geral Aquifer System (SGAS). The main economic activity in the region is agriculture, where the groundwater and surface water are extracted for irrigation. The excessive demand of water threatens the region's water resources and ecosystems. Thus, in this study, the role of EEcSB as a recharge guarantee area, was analyzed through groundwater flow modeling through the FREEWAT platform, that uses the MODFLOW finite difference code for numerical approximation. One layer of varied thickness, representing the BAS was generated. The horizontal discretization was made of 7,789 active cells, with 100 m x 100 m extension. Twenty three observation wells were used, distributed among EEcSB micro-basins for calibration. The recharge was divided in two zones, to represent the EEcSB and the other land uses in the environment. Recharge values varied around 15% of average rainfall. The two BAS formations (Adam... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Concentrações de fluoreto, até 11 mg L-1, têm sido detectadas no aqüífero da Formação Santa Maria, Sistema Aqüífero Guarani, na região central do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. As águas subterrâneas são utilizadas para abastecimento público e levaram a incidência de fluorose dental. Esta área é a maior produtora de tabaco no Brasil, com uma longa história de aplicação de fertilizantes. Duas hipóteses são investigadas na busca de elucidar a origem das anomalias de flúor, a primeira, se refere à contaminação desencadeada pelo uso de fertilizantes fosfatados nas plantações de tabaco, e a segunda relacionada à causa natural, geogênica, determinada por interações rocha-fluido no aqüífero confinado. A hipótese antropogênica é testada nos solos e águas do aqüífero freático. O monitoramento das concentrações de fluoreto em campo, durante o período de dois anos e os experimentos de laboratório de retenção e lixiviação de fluoreto em solos mostram que este elemento é retido pelos solos argilosos. Durante o período de monitoramento das águas do freático, concentrações maiores que 0,16 mg L-1 não foram registradas, confirmando que o fluoreto é sorvido pelos solos argilosos ou transportado para horizontes mais permeáveis para superfície ou água subterrânea, em processo lento. Análise estatística fatorial e de agrupamento associada a técnicas de modelamento geoquímico apontaram as afinidades químicas das águas subterrâneas e possíveis origens para o fluoreto. As águas subterrâneas da Formação Santa Maria são distinguidas em quatro grupos hidroquímicos, o primeiro, cloretado sódico, evolui para águas subterrâneas bicarbonatadas sódicas, e ambos grupos apresentam anomalias de fluoreto. O terceiro grupo é de águas bicarbonatadas cálcicas e o quarto tem o magnésio como parâmetro característico. As hipóteses lançadas são também discutidas com base em análises de isótopos estáveis da água, e de sulfato e nitrato dissolvidos nas águas subterrâneas, que indicam a precipitação meteórica como a principal fonte de recarga do aqüífero estudado. A composição isotópica do sulfato da água é similar a do sulfato nos fertilizantes, não sendo possível distingui-lo de outras fontes que também apresentam assinaturas isotópicas semelhantes. No entanto, os isótopos do nitrato dissolvido nas águas subterrâneas e dos fertilizantes sugerem que não existe uma relação direta com o uso de fertilizantes NPK. Os dados apresentados indicam que os elevados teores de fluoreto no aqüífero da Formação Santa Maria resultam de interações água-rocha associadas à circulação de fluídos em estruturas tectônicas regionais levando a mistura de águas subterrâneas de aqüíferos mais profundos.

Submitted by Everaldo Pereira (pereira.evera@gmail.com) on 2017-02-20T14:17:11Z No. of bitstreams: 1 Tese_Manuel Vitor Gonçalves.pdf: 12070523 bytes, checksum: de635a41bd5e001675d4cd711e829281 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-20T14:17:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese_Manuel Vitor Gonçalves.pdf: 12070523 bytes, checksum: de635a41bd5e001675d4cd711e829281 (MD5) / Este trabalho teve como objetivo caracterizar a composição química e isotópica, com ênfase na geoquímica do flúor, das águas subterrâneas do subdomínio hidrogeológico cárstico do oeste da Bahia, abrangendo os municípios de Carinhanha, Coribe, Santana, São Félix do Coribe, Serra do Ramalho e Feira da Mata. A composição isotópica em δD e do δ18O sugeriu que águas subterrâneas da área de estudo são pouco evaporadas e infiltraram rapidamente por feições cársticas. A composição isotópica do δ18CDIC reflete a contribuição das interações água-rocha e da fração orgânica do solo, recoberto principalmente pelas plantas de ciclo fotossintético C4. As condições alcalinas e oxidantes foram dominantes nas águas subterrâneas amostradas, destacando-se as fácies bicabornatas cálcicas e mistas cálcicas. Foi notada nítida associação entre as fácies sódicas e os teores do fluoreto superiores a 0,8 mg.L-1, limite de potabilidade local, em função da temperatura média do ar, preconizado pela Portaria n°. 1.469/00 do Ministério da Saúde (Brasil), em 25% dos poços. Foi verificada uma correlação positiva entre o fluoreto com as variáveis pH ou sódio e uma correlação negativa com o cálcio. O enriquecimento das águas em flúor é acompanhado pelo aumento dos valores do pH, da concentração do sódio e redução dos teores do cálcio. As águas enriquecidas em flúor são mais pesadas em relação à composição em δ13CDIC (‰) e mostram os maiores valores das razões AT/DT e rNa/rCa. Os resultados indicaram que a solubilidade da calcita controla a dissolução da fluorita, favorecida em condições alcalinas, pelas reações de troca iônica e precipitação de carbonatos. Esta pesquisa contribuiu para a compreensão da distribuição do flúor nas águas subterrâneas da área de estudo, gestão dos recursos hídricos e para a prevenção da fluorose dentária endêmica. / ABSTRACT – The present study had the objective of characterizing the chemical and isotopic composition, with emphasis on the geochemical of fluoride, of the groundwater located within the western karst hydrogeological subdomain of Bahia, covering the municipalities of Carinhanha, Coribe, Santana, São Félix do Coribe and Serra do Ramalho. The isotopic composition in δD and δ18O demonstrate with groundwater the study area is low evaporation and the rapid were infiltration in karst. The isotopic composition in δ13CDIC reflects the interaction between groundwater-rock and organic fraction of the soil and metabolism the plant the cycle C4. The alkaline and oxidative conditions of the groundwater were predominantly. The calcic bicarbonated hydrochemical facies and calcic mixed facies were the most representative. A clear relationship was observed between the sodic facies and the high fluoride contents, which varied between 0.08 and 6.20 mg.L-1. Fluoride values surpassed the local potability limit (0.8 mg.L-1) of the Ministry of Health Ordinance N°. 1,469/00 in 25% of the samples. A positive correlation was observed between fluoride and pH and sodium, while a negative correlation was observed with calcium. The fluorine enrichment of the water is accompanied by an increase in pH values, in sodium concentration and a decrease in calcium content. Fluorineenriched waters were heavier regarding composition of δ13CDIC (‰) and presented the highest values in the ratios AT/DT and rNa/rCa. These results corroborate the hypothesis that calcite solubility controls fluorite dissolution, which is favored in alkaline conditions, in association to ion exchange processes and carbonate precipitation. These present study demonstrate the relevance in order to understand the distribution of fluoride of the groundwater in study, hydric management, and fluorosis dental prevention.