Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-12T19:43:53Z No. of bitstreams: 1 CARLOS MAURÍCIO ROCHA BARROSO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1994..pdf: 33322816 bytes, checksum: 8d3b97e59953825ca5f62b7f53c9c80d (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-12T19:43:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CARLOS MAURÍCIO ROCHA BARROSO - DISSERTAÇÃO PPGECA 1994..pdf: 33322816 bytes, checksum: 8d3b97e59953825ca5f62b7f53c9c80d (MD5) Previous issue date: 1994-04 / Esta dissertação apresenta os resultados de uma pesquisa sobre a contaminação do "Aquífero Barreiras" por organo clorados, no Polo Cloroquímico de Alagoas — PCA. As substâncias químicas envolvidas no processo que são produtos que apresentam grande poder tóxico, comprometeram a qualidade do aquífero, gerando um impacto ambiental significativo e da maior gravidade. Dentre tais contaminantes, destacam-se os compostos 1,2 dicloroetano (1,2 - DCE), 1,2 dicloropropano (1,2 — DCP) e 1,2,3 tricloropropano (1,2,3 — TOE), por apresentarem maiores valores em suas concentrações e por conseguinte, alvo da pesquisa. O aquífero Barreiras, na área do PCA, possui uma espessura média de 20 metros, constituindo—se litologicamente por um "pacote" areno—argiloso, intercalado por níveis descontínuos de material argiloso, sendo caracterizado como um aquífero freático. O modelo de fluxo adotado, baseado no método das diferençasfinitas - algoritmo IADI — (Kinzelbach, 19S6), utilizou os dados extraídos de relatórios da empresa Paranaguá — Engenharia e Consultoria Ltda (1991). O mesmo, mostrou-se adequado para fins de simulações de fluxo bidimensionais em locais onde as informações são incipientes. Os valores dos parâmetros hidrodinâmicos do aquífero foram obtidos em consequência do aferimento do modelo de fluxo, e a velocidade média, linear, de propagação de fluxo no aquífero,.de acordo com os parâmetros aferidos, é da ordem de 0.672 m/dia com direção NW — SE, sentido SE. A propagação das plumas dos contaminantes acima mencionados, foram geradas uti1izando—se o modelo de transporte embasado no método explícito das diferenças finitas como dado por Kinzelbach, (1986). As concentrações tomadas como referência para a calibração do modelo, foram aquelas amostradas em poços de monitoramentos e de produção (Paranaguá, 1991) e analisadas pelo laboratório americano Industrial and Environmental Analyses, Inc - IEA. Apesar da simplicidade do modelo, principalmente por tratar o meio como homogéneo e isotrópico e processar os compostos como conservativos ou seja, substâncias químicas não reagentes, a pluma para o 1,2 — DCP apresentou um resultado que confirma a veracidade do modelo. Já as plumas par*, o 1,2 — DCE , para o 1,2,3 — TCP e para os organos totais ( projetada com base nas análises do laboratório da Companhia Alagoas Industrial — CINAL, pois o IEA não os dosou), mostraram-se confiáveis. / This dissertation presents the resulta of the research done on contaraination of "Aquífero Barreiras" by organo-chlorides, in the Pole- Choloro-chemicais of Alagoas - PCA. The cheraical substances involved in the process that are Products which pose strong toxiclty, affected the quality of the aquifer in question, creating .significant environaental impact as a grave problem. The more important of these contaminants were the 1,2 Di-chloroehtane (1,2 - DCE), 1,2 D i-chioropropane (1,2 DCP) and 1,2,3 Tri-chloropropane (1,2,3 - TCE), which appeared in greater concentrations, because of which the present investigation was attempted. The Aquifer "Barreiras", within the PCA area has a nean depth of 20 m, lithoiogicaliy represented by a packet of sandysilt stratum, sandwitched by discontinuous clayey material, thus characterizing on the whole as a freatic aquifer. The "flow raodel" adopted, based on the finite d i fferenr.es method - the Algorithm of IAOI (Kinzelback, 1986), utilized data extracted from the reports of an enterprize by naie "Paranaguá' Eng inssr ing and Cônsultants Ltd. ÍÍ99Í). The cited raodel was found to be adequate for the purpose of simulating the two-dímentional flows in places where data is available. Values of hydrodynamic parameters of the aquifer were obtaíned frora the resulto of flow model and the raean linear propagation velocity in the aquifer, based on the input values, was of the order of 0.672 m/day, in the N.W. - S.E. frora S.E. direction. PIume propagations for the above mentioned comtaminants were geenerated utilizing the "transport model", based on the explicit finite difference method as suggested by Kinzelbach (í?G6). Concentrations taken as reference for the model calibration were those values registered in the product ion and observation wells (Paranaguá, 1991), the results of which were analyzed by an American laboratory by name Industrial and Environmental Anaíyses, Inc. (I.E.A.). Dispite the simplicity of the model, principally considering the porous media as homogeneous and isotropic, and considering the chemicals as conservative, i.e., chemical substances that do not react with water, the plurne for 1,2 - DCP showed results that confirmed the varacity of the model. The plumes for 1,2 - DCE and 1,2,3 - TCP and for total organo-chlorides that are projected on the basis of analysis of the laboratory of Alagoas Industrial Co. -CINAL, also showed sufficiently reliable results.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-12-04Bitstream added on 2014-06-13T20:54:22Z : No. of bitstreams: 1 barbosa_sa_me_rcla_prot.pdf: 4243732 bytes, checksum: d8d48af38f82a7055a18d2daabc32e88 (MD5) / Sistemas de informações geográficas permitem a visualização, manipulação e análise de dados espaciais, que podem incorporar diversos modelos hidrológicos. Esta dissertação apresenta a aplicação de Sistemas de Informações Geográficas em Gestão de Recursos Hídricos Subterrâneos, desenvolvendo funcionalidades de análises que possibilitam consistir as coordenadas de implantação de um poço contra temas da base cartográfica da aplicação; consistir a profundidade projetada para a poço contra as espessuras das unidades hidroestratigráficas; analisar dentro de um raio de proximidade do poço projetado a existência de outros poços e as vazões outorgadas; calcular o raio de interferência do poço; calcular a vazão explorável em função do tempo de bombeamento; analisar espacialmente a sobreposição dos raios de interferências entre poços e cadastrar as análises efetuadas. Foi utilizado a software ArcGIS como plataforma de SIG. 0 banco de dados foi implementado em formato Personal Geodatabase. A documentação de desenvolvimento de software utilizada seguiu os padrões estabelecidos pelo RUP­Rational Unified Process. 0 sistema foi aplicado e testado na Unidade de Gerenciamento de Recursos Hídricos do Pontal do Paranapanema (UGHRI-22), no estado de São Paulo, tendo sido incorporadas as unidades hidroestratigráficas dos sistemas aqüíferos Bauru e Guarani. / The geographic information systems (GIS) are capable of visualization, manipulation and analysis of georeferenced data, providing interface capability with different hydrological models. This dissertation focus on the application of geographic information systems in the context of groundwater management, proViding functionalities of analysis which allow to link and check the coordinates and the depths of a projected water well to the various thematic database. It analyzes within a range of the radius of influence of the projected well the number and total discharge of the existing wells. Furthermore, it calculates the interference radius of the well and the maximum rate of production as function of pumping time. It analyzes the overlapping of wells and records the results of the analysis. The dissertation uses the ArcGIS software system as working platform for GIS. The database was implemented in the Personal Geodatabase format. The documentation of software development followed the protocols established by RUP - Rational Unified Process. The system was applied and tested in the Water Resource Management Unit of Pontal do Paranapanema (UGHRI-22), in the state of Sao Paulo, incorporating hydrostratigraphical units of the Bauru and Guarani aquifer systems.

Orientador: Daniel Marcos Bonotto / Banca: Fernando Brenha Ribeiro / Banca: Francisco Hiodo / Banca: Antônio Saad / Banca: Margarita T. Moreno / Resumo: Devido principalmente ao aumento populacional que têm ocorrido nos últimos anos, a demanda de água para o abastecimento público no Estado de São Paulo têm sido cada vez maior. No município de São José do Rio Preto localizado na região noroeste do Estado de São Paulo, cerca de 350 poços, que atingem o Aquífero Bauru, fornecem água para o município, representando aproximadamente 70% do abastecimento local. Neste trabalho, foi quantificado o nível de concentração de radônio e rádio em amostras de águas subterrâneas do aquífero, considerando a inexistência de dados dessa natureza na região e a sua importância para a qualidade da água, do ponto de vista radiológico. Na cidade de São José do Rio Preto, que se localiza geologicamente no Grupo Bauru, foram realizados três trabalhos de campo: a) entre os dias 17 e 19 de janeiro de 2011, b) entre os dias 2 e 3 de agosto de 2011 e c) no dia 30 de novembro de 2011, recolhendo-se 50 amostras de água de poços tubulares profundos. As análises foram realizadas no LABIDRO, usando-se o aparelho Alpha Guard, tendo sido obtidos valores de radônio de 0,699 Bq/l até 14,95 Bq/l, abaixo do limite da OMS que é de 100 Bq/l. Além disto, neste trabalho foi medido o radionuclídeo rádio, que é o elemento precursor do radônio na série de decaimento radioativo do urânio, sendo que os valores deste variaram de 0,07 Bq/l até 0,64 Bq/l, muito abaixo dos valores do radônio. Utilizando as mesmas 50 amostras, foram feitas análises de cátions e ânions a partir das quais foram confeccionados os diagramas de Piper e Stiff, utilizando o software Qualigraf. A avaliação do nível estático, permitiu caracterizar o comportamento do fluxo subterrâneo na área de estudo / Abstract: Mainly due to population growth, in recent years, the water demand for public supply in São Paulo State has been increasing. In São Jose do Rio Preto city, located in the northwest region of São Paulo, about 350 wells, reaching the Bauru aquifer, provide, about 70% of water city supplying. In this work, it was quantified the radon and radium concentration in groundwater samples from the aquifer, considering the lack of such data in the region and their importance to the water quality, from a radiological point of view. In São Jose do Rio Preto city, which is geologically located in Bauru Group, three field campaigns (17 - 19 January 2011, 2 - 3 August 2011, 30th November 2011, where held 50 water samples from deep tubular wells were taken. The analyzes were performed at LABIDRO using the Alpha Guard equipment, which allowed obtain radon values ranging from 0.699 Bq/l to 14.95 Bq/l, that are below the WHO, guideline value of 100 Bq/l. Furthermore, this study evaluated the radium radionuclide, which is the precursor to radon in the radioactive decay series of uranium, whose values ranged from 0.07 Bq/l to 0.64 Bq/l, well below the radon values. Using the same 50 samples, cations and anions were analyzed and data plotted in the Piper and Stiff diagrams by the Qualigraf software. The static level evaluation, allowed characterize the behavior of the groundwater flow in the study area / Doutor

As maiores taxas de recarga subterrânea do Sistema Aquífero Guarani (SAG) ocorrem nas áreas de afloramento das Formações Botucatu e Pirambóia. O principal objetivo deste trabalho foi avaliar as taxas de recarga subterrânea e suas relações com as variações da precipitação e do uso do solo na bacia hidrográfica do Ribeirão da Onça, situada em área de afloramento do SAG. A variação do nível freático foi medida em 11 poços de monitoramento, distribuídos em diferentes culturas agrícolas na bacia, durante o período de estudo (Outubro de 2004 até Setembro de 2011). Técnicas de tratamento de imagens multiespectrais foram usadas para mapear o uso do solo na bacia. A recarga direta em cada poço foi estimada por um método de escala local (Water Table Fluctuation, WTF) um método de escala de regional (Recession Curve Displacement Method, RCDM). Outro método de escala local foi avaliado (Chloride Mass Balance, CMB) em poços com cultura de pastagem. Foi estimado o armazenamento subterrâneo, o escoamento direto, o escoamento de base e a percolação profunda do aquífero em direção à Formação Botucatu. A espacialização da recarga direta para a bacia, usando os resultados do método WTF, foi feita de acordo com as áreas das culturas agrícolas. A recarga direta para a bacia foi estimada entre 80 mm e 359 mm, correspondente a 7% e 20% da precipitação anual de aproximadamente 1175 mm e de 1808 mm, respectivamente. A recarga direta, usando o método RCDM, variou entre 16% (229 mm) e 34% (~618 mm) da precipitação do ano 2009-2010 e 2010-2011, respectivamente. Foram observadas menores taxas de recarga nas áreas com cultura de eucaliptos em citros em relação às áreas com pastagem e cana-de-açúcar. Caso haja diminuição das precipitações e aumento das áreas de eucaliptos na bacia do Ribeirão da Onça, a recarga poderá sofrer diminuição, ocasionando menores escoamentos de base em direção ao Ribeirão da Onça. A avaliação contínua da recarga nas áreas de afloramento é essencial para a futura utilização das águas do SAG nas atividades agrícolas, industriais e de abastecimento público. / The major groundwater recharge rates of the Guarani Aquifer System (GAS) occur in the outcrop areas of Botucatu and Pirambóia Formations. This work aimed at estimating recharge rates and its relation with precipitation and land use in Ribeirão da Onça watershed, located in outcrop area of the GAS, during a seven years term monitoring (October 2004 until September 2011). The water table fluctuations were measured at 11 piezometers, located in different crops areas. Processing techniques for multispectral images were used to map the land use. Recharge was estimated trough a local-scale method (Water Table fluctuation, WTF) and a basin-scale method (Recession Curve Displacement Method, RCDM). Another local-scale method was used (Chloride Mass Balance, CMB) to estimate recharge rate in grassland area. The upscaling of recharge estimates using the results of WTF method for the watershed was performed, according to crop areas. Groundwater storage, quickflow, baseflow and deep percolation toward from the shallow aquifer to Botucatu Formation were also estimated. The results demonstrated that recharge estimates for areas with eucalyptus and citrus was lower than areas with grassland, sugar cane and citrus. Annual recharge rates estimated by WTF ranged from 80 mm (7%) to 359 mm (20%) for annual rainfall of about 1175 mm and 1808 mm, respectively. Recharge rates by RCDM ranged between about 229 (2009-2010) mm to 618 mm (2010-2011) for the entire watershed. CMB method provides mean recharge rate about 590 mm (2010-2011). These results suggest that if eucalyptus areas continue rising in the watershed, the recharge rates and baseflow would considerably decrease. The continuing assessment of recharge in outcrop areas is essential for future use of the GAS.

O Sistema aquífero Guarani (SAG) é uma importante fonte de abastecimento de água para o nordeste do estado de São Paulo, e sobre as suas áreas de recarga há o plantio extensivo da cana-de-açúcar que pode contaminar suas águas devido ao uso continuo de agrotóxicos. O presente trabalho identificou que as moléculas de agrotóxicos glifosato, atrazina, ametrina, 2,4-D, metribuzim, diuron, acetocloro, imazapir, sulfentrazona, trifloxissulfurom sódico, paraquate, tebuthiurom, imazapique, simazina, hexazinona, MSMA, carbofurano, s-metolacloro, imidacloprido, trifluralina, amicarbazona, picloran, tiametoxam e clomazona utilizadas no cultivo de cana-de-açúcar, são importantes de serem avaliadas nas águas subterrâneas da região, assim como os seus subprodutos de relevância ambiental. Os poços de abastecimento de água da cidade de Ribeirão Preto foram georreferenciados e verificou-se que os pontos mais vulneráveis do SAG para coleta de amostras são, contudo, na região leste do município. Foi desenvolvido e validado um método de análise de amostras de água subterrânea com volume de 1 litro, para os agrotóxicos atrazina, ametrina, simazina, metribuzim, hexazinona, tebuthiurom, e do subproduto da atrazina, desetilatrazina, por extração em fase sólida com discos de C18 e cromatografia em fase gasosa usando coluna DB-5 de 60m x 0,25mm x 0,25 ?m e detector termoiônico específico, apresentando precisão, exatidão, sensibilidade e eficiência satisfatórias para ser empregada em análises de rotina de monitoramento. Foram analisadas pontualmente amostras dos 11 poços prioritários, durante a estação seca e chuvosa; as águas apresentaram tendência a serem ácidas, e no período chuvoso identificaram-se traços de metribuzim em duas amostras; já no período seco foi detectado em dois pontos de coleta a presença dos agrotóxicos organofosforados, diazinona e fenitrotiona, utilizados na análise de interferentes da validação do método / The Guarani Aquifer System (SAG) is an important source of water supply to the northeast of the São Paulo state, and on their recharge areas there is extensive planting of sugarcane that can contaminate its water due to continuous use of pesticides. This study showed that the molecules pesticide of pesticide glyphosate, atrazine, ametrina, 2,4-D, metribuzin, diuron, acetochlor, imazapyr, sulfentrazone, sodium trifloxissulfurom, paraquat, tebuthiurom, Imazapic, simazine, hexazinone, MSMA, carbofuran, s-metolachlor , imidacloprid, trifluralin, amicarbazone, picloran, thiamethoxam and clomazone used in the cultivation of sugarcane, are important to be evaluated in the groundwater of the region, as well as the breakdown products of environmental relevance. The wells of water supply of the Ribeirão Preto city were georeferenced and it was found out that the most vulnerable points of the SAG for collecting samples, however, are in the eastern region of the city. It was developed and validated a methodology for analysis of the groundwater samples with a volume of 1 liter for atrazine, ametrina, simazine, metribuzin, hexazinone, tebuthiurom, and the byproduct of atrazine, desetilatrazina, by solid phase extraction with C18 disks and gas chromatography using a DB-5 column of 60m x 0,25mm x 0,25 ?m and thermoionic specific detector, presenting precision, accuracy, sensitivity and satisfactory efficiency to be used in analysis of routine monitoring. Samples were analyzed for 11 priority punctually wells during the dry and rainy seasons; samples presented tendency to be acidic, and in the rainy season were identified traces of metribuzin in two samples; while in the dry period was detected, in two sites, the presence of organophosphorus pesticides, diazinon and fenitrothion, both used in the interference analysis of method validation

Carlos Barbosa é um município abastecido exclusivamente por recursos hídricos subterrâneos captados do Sistema Aquífero Serra Geral, sendo o abastecimento de responsabilidade da Companhia Riograndense de Saneamento – CORSAN. Devido a este panorama, o município foi selecionado para instalação do SIGAS que é um sistema de monitoramento totalmente automatizado e com envio de dados por telemetria. O SIGAS foi instalado em 12 dos 15 poços atualmente utilizados para o abastecimento do munícipio e monitora volume e corrente de 15 em 15 minutos e nível de água de 1 em 1 minuto. Este trabalho se propôs a avaliar as condições de explotação em 8 dos 12 poços monitorados por este sistema, os quais abastecem, juntamente com outros 4 poços 3 dos 4 reservatórios existentes no município. Logo, foram comparados os dados diários de volume, vazão e tempo de bombeamento coletados pelo SIGAS com os valores definidos quando da elaboração dos projetos de bombeamento. Para verificação dos dados coletados pelo SIGAS foi realizada uma comparação com os dados coletados pela CORSAN e com os dados obtidos em levantamentos de campo. Os poços CBA 3A, 5A, 9, 11 e 12, na maior parte do tempo, operaram com vazão inferior a projetada, sendo que o oposto ocorreu nos poços CBA 18, 26 e 34. O tempo de bombeamento operado se manteve acima do projetado, na maior parte do tempo, nos poços CBA 3A, 9, 12 e 18, sendo que o inverso ocorreu nos poços CBA 5A, 11, 26 e 34. O volume médio de água explotado ficou acima do previsto em projeto, na maior parte do tempo, apenas nos poços CBA 18 e 26. Os resultados demostraram que há falhas na gestão e no planejamento da operação dos poços, sendo que há poços explotando volumes de água acima do permitido, enquanto em outros o volume explotado está abaixo do projetado. Foi identificado também a influência da demanda na operação dos poços, as quais tornam o tempo de descanso descontínuo dificultando a recuperação do nível de água no poço. Os dados coletados pelo SIGAS se demostraram confiáveis e coerentes com os valores operados nos poços, sendo assim os mesmos poderão ser utilizados na gestão e planejamento da operação dos poços no município de Carlos Barbosa. / Carlos Barbosa is a city supplied exclusively by groundwater resources obtained from the Serra Geral Aquifer System, and the supplying responsibility is from the Companhia Riograndense de Saneamento - CORSAN. Because of this panorama, the city was selected for the installation of SIGAS, which is a fully automated monitoring system and sending data by telemetry. The SIGAS was installed in 12 of the 15 wells currently used to supply the city and it monitors volume and current 15 in 15 minutes and water level 1 in 1 minute. This study aimed to evaluate the exploitation conditions in 8 of the 12 wells that the system has, which supply, along with other 4 wells, 3 of the 4 existing reservoirs in the city. Then, were compared the daily volume of data, flow and pumping time collected by SIGAS with the values defined during the preparation of pumping projects. For verification of the data collected by SIGAS a comparison with the data collected by CORSAN and with data from field surveys were fulfilled. The wells CBA 3A, 5A, 9, 11 and 12, at the most part of the time, operated at a flow below of projected, being that the opposite was observed in the wells CBA 18, 26 and 34. The operated pumping time is kept above the projected, at the most part of the time, in the wells CBA 3A, 9, 12 and 18, being that the converse occurred in the wells CBA 5A, 11, 26 and 34. The average volume of exploited water was above the provided in project, at the most part of the time, only in the wells CBA 18 and 26. The results showed that there are flaws in the management and planning of the operation of the wells, being that there are wells exploring volumes above the allowed, while in others the exploited volume is below the projected. It was also identified the influence demand in the operation of wells, which make the discontinuous rest time hindering the recovery of the water level in the well. The data collected by SIGAS been shown reliable and coherent with the values operated in the wells, so the same might be used in the management and planning of the operation of the wells in the city of Carlos Barbosa.

Este trabalho teve como objetivo avaliar a vulnerabilidade natural à contaminação do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) no estado do Paraná, bem como realizar uma comparação dos métodos DRASTIC e GOD, visando estabelecer vantagens e desvantagens da aplicação cada método. A vulnerabilidade natural à contaminação indica a sensibilidade à poluição de um aquífero a partir de suas características intrínsecas. Para que fosse realizada a avaliação da vulnerabilidade pelo método DRASTIC, foi necessária a estimativa das taxas de recarga das águas subterrâneas na área de estudo. Para isso, foram aplicados e comparados dois métodos: balanço hídrico e separação do escoamento de base. No método DRASTIC, adaptações foram feitas nos parâmetros A (Meio Aquífero), em que foi utilizada a densidade de lineamentos; I (Impacto da Zona Vadosa), em que foi avaliada a aptidão dos solos para disposição de resíduos sólidos; e C (Condutividade Hidráulica), em que foram utilizados valores de transmissividade. Estas adaptações tiveram como objetivo adequar o método à avaliação da vulnerabilidade em aquíferos fraturados. Os mapas de vulnerabilidade pelos métodos DRASTIC e GOD foram comparados através da normalização dos índices, visando inseri-los em um mesmo intervalo. Para a estimativa de recarga, os resultados apresentaram taxas média por bacia variando de 156 a 489 mm/ano pelo método da separação do escoamento de base e de 179 a 365 mm/ano pelo método do balanço hídrico. As diferenças apresentadas podem ser consideradas como aceitáveis, se considerados as diversas incertezas envolvidas no processo de estimativa de recarga e o fato de que os métodos utilizam dados diferentes na análise. Quanto ao mapeamento da vulnerabilidade natural à contaminação, o método DRASTIC apresentou graus de vulnerabilidade baixa (5,01%), moderada (83,13%) e elevada (11,85%). Já o método GOD apresentou vulnerabilidades baixa (66,21%), moderada (0,67%), alta (14,32%) e extrema (18,81%). As principais diferenças relativas entre os dois métodos ocorreram em locais onde a vulnerabilidade é determinada por parâmetros que não são mútuos dos métodos. De maneira geral, o método DRASTIC se mostrou mais restritivo quanto ao uso e ocupação do solo que o método GOD, pois apresentou índices mais elevados de vulnerabilidade quando considerada a área de estudo como um todo. O método DRASTIC apresentou maior grau de detalhe na avaliação e mais valores intermediários. Já o método GOD apresentou variação brusca dos índices em muitas regiões. Isso se deve principalmente ao fato de que este utiliza apenas três parâmetros em sua avaliação, enquanto o DRASTIC utiliza sete. Apesar do método DRASTIC apresentar resultados mais satisfatórios, a escolha do método deve estar condicionada à disponibilidade de dados e de recursos humanos e financeiros. Ambos os métodos podem ser utilizados em estudos regionais, entretanto, os resultados aqui obtidos devem ser utilizados com cautela em estudos que requerem maior grau de detalhe. / This paper aimed to evaluate natural vulnerability to contamination on Serra Geral Aquifer System (SASG) in Paraná state, Brazil, as well as comparing DRASTIC and GOD methods, aiming to stablish advantages and disadvantages of each method. Natural vulnerability to contamination indicates the sensibility to pollution of an aquifer considering its intrinsic characteristics. In order to carry out the evaluation through DRASTIC method, it was necessary to estimate groundwater recharge rates in the study area. To do so, two methods were applied and compared: baseflow separation and water balance. Concerning the DRASTIC method, some adaptations were made in the following parameters: A (Aquifer Media), in which was used lineaments density; I (Impact of Vadose Zone), in which was considered the soil capacity to receive solid waste; and C (Hydraulic Conductivity), in which was used aquifer transmissivity. These adaptations aimed to adapt the method for vulnerability evaluation on fractured aquifers. Vulnerability maps by DRASTIC and GOD were compared through index normalization, inserting them at the same interval. For recharge estimation, results showed average values per basin of 156 to 489 mm/year by baseflow separation and 179 to 365 mm/year by water balance. The differences can be considered as acceptable when considered the various uncertainties involved and the fact that the methods uses different data on the analysis. Concerning the natural vulnerability to contamination mapping, DRASTIC method showed the following levels of vulnerability: low (5,01%), moderate (83,13%) and high (11,85%). GOD method showed the following levels: low (66,21%), moderate (0,67%), high (14,32%) and extreme (18,81%). The main differences related to both methods occurred in areas where the vulnerability is determined by mutual parameters. In general, DRASTIC method showed to be more restrictive in terms of land use than GOD, as it presented high indexes when considered all the study area. DRASTIC method showed a higher level of spatial detail and more intermediary values. The GOD method showed abrupt variation of indexes in many areas. This happens mainly because this method uses only three parameters on the evaluation, while DRASTIC uses seven. Although DRASTIC method presented more satisfactory results, the choice must be conditioned to data, human and financial resources availability. Both methods can be used in regional studies, but, the results showed in this paper must be used with caution in studies that requires higher levels of detail.

Orientador: Edson Luís Piroli / Resumo: Com o crescimento da população urbana mundial, há um aumento na demanda pelo abastecimento público de água, que é fornecidapelas águas doces de rios, lagos e águas subterrâneas. Segundo a ANA (Agência Nacional de Águas, 2017), o abastecimento urbano de água foi o segundo maior usuário de recursos hídricos de água doce do Brasil em 2016. Com uma oferta finita e uma demanda crescente, muitas cidades em todo o país tem enfrentado escassez de água. Além do consumo, as atividades antrópicas em torno de áreas urbanas podem causar impactos negativos na qualidade dos recursos hídricos locais utilizados para o abastecimento, diminuindo ainda mais a disponibilidade de água doce. O objetivo desta pesquisa foi estudar a vulnerabilidade das águas subterrâneas à contaminação antrópica e identificar fontes potenciais de contaminação às águas subterrâneas e superficiais. Esta análise foi realizada no município de Jaú, São Paulo, visando identificar possíveis soluções para evitar prováveis crises de escassez de água, como as enfrentadas nos últimos anos. A área de estudo incluiu a área urbana do município e três microbacias localizadas a montante da cidade que contêm os mananciais que são utilizados para abastecimento de água. Primeiro, foi gerado um mapa de vulnerabilidade dos recursos hídricos subterrâneos que foi desenvolvido para a área usando o método DRASTIC (ALLER et al., 1987). Os resultados mostraram que 50% da área tinham uma vulnerabilidade média, enquanto 25% da área apresentavam ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With a growing urban population globally, there is increasing demand for urban water supply and the consumption of freshwater resources from rivers, lakes, and groundwater. According to ANA (National Agency of Water, 2017), urban water supply was the second largest user of freshwater resources in Brazil in 2016. With a finite supply and an increasing demand, this is leading to water shortages in cities across the country. In addition to consuming water, human activities around urban environments can cause a degradation in the water quality of the local freshwater resources used for urban water supply, further decreasing the availability of freshwater resources. The objective of this research was to study the vulnerability of groundwater to anthropogenic contamination and identify potential sources. This analysis was carried out using in the municipality of Jaú, São Paulo in order to identify possible solutions to the water shortage crisis that it has faced in recent years. The study area included the urban area surrounding the municipality and three micro-basins located upstream of the city which contain rivers that are used for urban water supply. First, a vulnerability map of the groundwater resources was developed for the area using the DRASTIC method (ALLER et al., 1987). The results showed that 50% of the area had a medium vulnerability while 25% of the area had very high vulnerability of anthropogenic contamination in the groundwater table. Then a land use map was devel... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2017-09-04T16:36:01Z No. of bitstreams: 1 Dissertação Final.pdf: 7209490 bytes, checksum: 9fde93c2a4d5f0c380d9e7f1afb93c0b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-04T16:36:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação Final.pdf: 7209490 bytes, checksum: 9fde93c2a4d5f0c380d9e7f1afb93c0b (MD5) / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geoquímica, Niterói, RJ / Visando à caracterização hidrogeoquímica das águas subterrâneas à partir de amostras obtidas em poços tubulares profundos, poços rasos e fontes naturais existentes na região litorânea de Niterói, Estado do Rio de Janeiro, foram analisadas águas de origem subterrâneas, recolhidas em 43 poços tubulares profundos, 14 poços rasos escavados e 5 fontes naturais, em ambientes geológicos distintos, distribuídos na área que compreende os bairros de Pendotiba, Maria Paula, Itaipu, Itacoatiara, Piratininga e Camboinhas. As análises permitiram reconhecer diferenças composicionais entre os diversos setores amostrados. As águas encontradas nas baixadas lagunares e litorâneas demonstraram bastante complexidade, que pôde ser relacionada à diversidade dos ambientes geológicos. Por outro lado, as águas das áreas mais internas apresentaram maior homogeneidade química e relação mais intíma com a litologia da região, principalmente aquelas que possuem influência dos diques de rochas básicas. A aplicação dos diagramas de Piper permitiu a caracterização de um fácie bicarbonatado-cloretado-sódico-cálcico, predominante, podendo localmente apresentar tendências magnesianas e sulfatadas. O emprego de razões iônicas possibilitou, em alguns casos, estabelecer o relacionamento com a litologia, bem como perceber indícios de salinização nas águas sujeitas à contaminação por águas salinas. Entretanto, foi observado que, mesmo em áreas situadas nas proximidades das lagoas e dos cordões litorâneos, poços profundos que atingiram as rochas cristalinas apresentaram águas com boas condições de consumo. Concentrações de Nitrato, acima dos limites permitidos, foram observadas na maioria dos poços rasos. Contudo o maior índice de contaminação ( 248,67 mg NO3=/l ) foi determinado em poço tubular profundo. A falta de cuidados técnicos durante a perfuração e exploração das águas subterrâneas, associada às elevadas concentrações de ferro (e manganês), proporciona condições ideais à proliferação de ferro-bactérias, que são observadas em proporções endêmicas, tornando frequentes as paralisações em determinados poços. Análises das condições geoambientais possibilitaram a definição da vulnerabilidade característica para cada setor pré-determinado, indicando áreas de alta vulnerabilidade porém de baixo risco a poluição , e outras áreas que, embora possuíssem baixa vulnerabilidade, apresentaram elevado risco à contaminação, em função da carga contaminante. O estudo da área apontou ainda para a necessidade de uma série de iniciativas a que se devem proceder para melhor encaminhar uma política de controle e gerenciamento dos recursos hídricos subterrâneos da região. / Groundwater, the water present in the subsoil, occupying the interstices, granules, fractures, faults or channels existing in the different geological systems, under conditions of flow, obeying the principles of hydraulics. Many people in developing countries rely upon untreated groundwater supplies for their drinking water. These supplies are obtained from drilled boreholes or tubewells, dugwells and springs. Such sources are usually of good quality and much better than some traditional sources of supply, for example ponds and streams. In general, due to the practicality of obtaining good quality, groundwater is highly sought after to serve a wide range of human purposes. However, groundwater can be quite vulnerable to various forms of environmental degradation. The oceanic region of Niterói there is no public supply of water and due to this fact the groundwater is the only source of supply for the population. Hydrogeochemical characterization of groundwater from samples obtained from deep tubular wells, shallow wells and springs in the oceanic region of Niterói, State of Rio de Janeiro, were analyzed ground water collected in 43 deep tubular wells, 14 shallow wells excavated and 5 springs, in different geological environments and the results of the chemical analyzes were interpreted using diagrams, ionic ratios, graphs and estatistical analyses. Integrated to the hydrogeochemical studies was carried out the evaluation of the vulnerability of the region, indicating areas with high risk of contamination. Finally, it was possible to observe that the lack of technical care during the drilling and exploitation of groundwater and the natural vulnerability of the aquifer is responsible for wells with contamination up to 248,67 mg NO3/L.

A funcionalidade de um sistema aqüífero é dependente dos atributos do reservatório, em especial as suas heterogeneidades, associadas às propriedades intrínsecas da rocha e descontinuidades relacionadas à compartimentação estrutural. O presente estudo teve como objetivo principal identificar e mapear a organização espacial dos componentes estratigráficos e compartimentos estruturais do Sistema Aqüífero Guarani, localizado na bacia do Paraná, a fim de verificar os efeitos na sua distribuição na organização e funci- onalidade. Foram observadas as variações na salinidade, as zonas de recarga e de des- carga, visando contribuir para os estudos que estabelecem prioridades de uso, mapea- mento, monitoramento e redução das atividades potencialmente contaminantes. A extensa seção siliciclástica do aqüífero foi formada por sistemas deposicionais eólicos e fluviais, de idade triássica e jurássica, englobados principalmente pelas forma- ções Pirambóia e Botucatu (Brasil), Misiones (Paraguai e Argentina) e Taquarembó (Uruguai). Levantamentos de seções estratigráficas ao longo da faixa de afloramentos e análise e interpretação de perfis geofísicos de poços para petróleo na bacia permitiram compor um novo quadro estratigráfico para o sistema aqüífero. A compartimentação estrutural do aqüífero foi definida a partir da integração de mapas morfoestruturais previamente publicados, traçados por interpretação de imagens de radar, satelitárias, modelos digitais de elevação e mapas regionais aeromagnetométri- cos e gravimétricos. Um novo mapa de lineamentos estruturais, interpretado a partir de um modelo digital de terreno, teve a precisão avaliada por comparação com mapas pré- vios gerados por diferentes autores e métodos. A sucessão sedimentar que compõe o aqüífero é objeto de diferentes correlações e classificações estratigráficas, com implicações na organização das unidades hidroestrati- gráficas. Caracteriza-se por associações de fácies cujos elementos arquiteturais e geo- metria permitem subdividí-lo em unidades de fluxo. Três unidades de fluxo principais foram reconhecidas, identificadas e denominadas conforme a fácies genética: duna (DU), interdunas (ID) e canais (CH). Secundariamente, duas outras unidades: crevasse (CR), lacustre e planície de inundação (FF) ambém foram identificadas. Estas unidades apresentam diferentes condutividade hidráulica e desempenham, conseqüentemente, papéis diferentes no funcionamento do aqüífero. Para as unidades de fluxo foi possível estimar a condutividade hidráulica média com base na seleção e tamanho médio dos grãos e na argilosidade dos sedimentos. Em termos de litoestratigrafia, o SAG é composto pelas formações Santa Maria, de ocorrência restrita ao Rio Grande do Sul, espacialmente sotoposta e justaposta às forma- ções flúvio-eólicas Guará (No oeste do Rio Grande do sul) e Pirambóia (leste do Rio Grande do Sul, e toda a parte central e norte da Bacia do Paraná). Todas estão extensa- mente superpostas, ora discordantemente, ora transicionalmente, pela Formação Botu- catu, caracterizada por depósitos dunares de desertos super-áridos. Tal fácies apresenta grande homogeneidade, boa porosidade e permeabilidade efetiva, caracterizando-se como a mais importante unidade hidroestratigráfica. Na interpolação dos contornos estruturais e espessuras das rochas do aqüífero, os lineamentos reconhecidos revelaram grandes blocos tectônicos que restringem o fluxo e a formação de células hidrogeológicas. A anisotropia sedimentar e a compartimentação estrutural foram consideradas na avaliação das unidades de fluxo e do sistema e no cál- culo do fluxo potencial dinâmico. Mapas de fluxo potencial e de direção de fluxo perm- tem visualizar a forte influência estrutural nas áreas preferenciais de recarga e descarga e os controles das entradas e saídas do sistema. A distribuição espacial das unidades mostra o zoneamento dos valores de condutividade hidráulica, com efeito direto na qua- lidade e na condutividade do fluxo da água dentro do aqüífero regional. Como resultado, conclui-se que apesar de se constituir um reservatório idealmente contínuo, a compartimentação e diferenciação interna do Sistema Aqüífero Guarani apon- tam para uma complexidade que parece ultrapassar a concepção de um sistema único. / The functionality of an aquifer system depends on attributes of the reservoir, spe- cially those heterogeneities associated to intrinsic properties of the rock and to structural compartmentation discontinuities. The main objective of the study was to identify and to map the stratigraphic components and structural compartments of the Guarani Aquifer System, located in the Paraná Basin, to verify the effect of their distribution on the aquifer organization and functionality. Variations in the salinity, the discharge and recharge zones were also studied as a contribution to the studies that aim to establish priorities in the use, mapping, monitoring and in the reduction of potentially contami- nant activities. The extensive siliciclastic section, with a maximum thickness of 600 m, was formed by aeolian and fluvial depositional systems of Triassic and Jurassic age and referred to mainly as the Pirambóia and Botucatu (Brazil), Misiones (Paraguay and Argentina) and Taquarembó (Uruguay) formations. Survey of stratigraphic sections throughout the out- crop belt and analysis and interpretation of geophysical profiles of wells drilled for oil in the basin had allowed a new stratigraphic and structural picture of the water-bearing system to be drawn. The structural compartmentation of the aquifer was defined based on the integration of morphostructural maps previously published, traced from interpretation of radar and satellite images, digital terrain models of rise and aeromagnetometric and gravimetric regional maps. A new map of structural lineaments, interpreted from a digital elevation model, had its precision and accuracy evaluated by comparint it to previous maps gener- ated by different authors and methods. The sedimentary succession that form the water-bearing unit is object of different correlations and stratigraphic classifications – with implications in the spatial configura- tion and regional connectivity of the hydrostratigraphic units. The succession is charac- terized by associations of facies whose architectural elements and geometry allow it to be subdivided in units of flow. Three main units of flow were recognized, identified and referred to as genetic facies: dune (DU), interdune (ID) and canals (CH). Secondarily, two other units: flooding plain crevasse (CR), lacustrine and (FF) were identified. These units show different hydraulic conductivities and play, consequently, different roles in the functioning of the aquifer. For the units of flow, it was possible estimate the average hydraulic conductivity on the basis of the selection and average size of its grains and in the mud content of the sediments. In litostratigraphic terms, the Guarani Aquifer System is represented by the forma- tions Santa Maria, restricted to Rio Grande do Sul state, bellow and spatially justaposed to the fluvial-aeolian formations Guará (in western Rio Grande do Sul) and Pirambóia (eastern Rio Grande do Sul, and all the central and north parts of the Paraná Basin). All units are extensively superposed, in some places unconformably, in other places transi- tionally, by the Botucatu Formation, which is characterized by dune deposits of super- arid deserts. Such facies present a great homogeneity, a good porosity and permeability, being the most important hydrostratigraphic unit. In the interpolation of the structural contours and thicknesses of the rocks of the water-bearing unit, the recognized lineaments revealed large tectonic blocks that restrict the flow and the formation of hydrogeologic cells. The sedimentary anisotropy and the structural compartments have been considered in the evaluation of the units of flow and the system and in the calculation of the dynamic potential flow. The obtained potential flow and direction of flow maps allowed the strong structural influence in the preferen- tial areas of recharge and discharge and the controls of the inputs and outputs of the sys- tem to be identified. The spatial distribution of the units shows a hydraulic conductivity zoning with direct effect in the quality and the regional conductivity. As result, it can be concluded that although it consists of an ideally continuous reservoir, the compartmentation and the internal differentiation of the Guarani Aquifer System point to a complexity that seems to exceed the conception of a single system.