Esta pesquisa analisa os desafios brasileiros no gerenciamento do Aquífero Guarani, considerando os riscos ambientais e o arcabouço jurídico que envolve o tema. No intuito de cumprir esta tarefa, a topografia do estudo é delineada de modo que, no primeiro capítulo, seja avaliada a situação das águas, notadamente as subterrâneas, em âmbito mundial e nacional. A partir disso , discorre sobre a crise ambiental vivenciada pela sociedade contemporânea e o enfrentamento dos riscos relacionados à disponibilidade hídrica. Em seguida, analisa o direito humano à água, suas relações com o conceito de sustentabilidade e trata acerca da soberania nacional e de sua conexão com a percepção do meio ambiente como um patrimônio da humanidade, repercutindo tais conceitos no aspectos que envolvem a boa governança dos recursos hídricos. O segundo capítulo discorre sobre a proteção jurídico-política das àguas subterrâneas, partindo da investigação sobre dominialidade da água e as competências dos entes federativos para administrar e legislar sobre a questão hídrica, pesquisando a legislação brasileira que trata do assunto. Finalmente, o terceiro capítulo concentra-se na discussão sobre o Aquífero Guarani, delineando seus conceitos técnicos e legais e, após, propõe diretrizes para o gerenciamento nacional do manancial a partir de instrumentos presentes no contexto jurídico, quais sejam, as políticas públicas em discussão no Conselho Nacional de Recursos Hídricos, os planos de recursos hídricos, o zoneamento ambiental das áreas de recarga, a outorga de recursos hídricos e a cobrança pelo uso da água, tudo sem perder de vista a relevância do gerenciamento internacional. / Submitted by Ana Guimarães Pereira (agpereir@ucs.br) on 2014-10-20T10:53:42Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiana Figueiro.pdf: 2227231 bytes, checksum: 120381cbae7a558183a32c2c77057f2f (MD5) / Made available in DSpace on 2014-10-20T10:53:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Fabiana Figueiro.pdf: 2227231 bytes, checksum: 120381cbae7a558183a32c2c77057f2f (MD5) / This research reflects about the Brazilian challenges in managing the Guarani Aquifer, considering the environmental risks and the legal framework surrounding the issue. In order to fulfill this task, this study analyses, in its first chapter, the situation of water, especially groundwater, at global and national level. Then it discusses the environmental crisis experienced by contemporary society and the way of dealing with the risks related to water availability. After that, this study analyzes the human right to water, its relation with the concept of sustainability, as well as talks about national sovereignty and its connection with the perception of the environment as a heritage of humanity. These concepts reflect in the good governance of the water resources. The second chapter of this study discusses the legal and political protection of groundwater, based on the investigation on the dominion of the water and on the competence of federal entities to administer and to legislate on water issues. The second chapter also brings the research of the Brazilian legislation that addresses the subject. Finally, the third chapter focuses on the discussion of the Guarani Aquifer, outlining its technical and legal concepts, and proposes guidelines for the national management of the aquifer based on the legal instruments, which are public policies under discussion in the National Water Resources Council, water resources plans, environmental zoning, watercourse use grants and charging for water use. The proposal for the national management of the aquifer does not mitigate the importance of having an international management of it.

Submitted by BRUNO ZANON ENGELBRECHT null (bruno_zenon2@hotmail.com) on 2017-05-29T15:14:19Z No. of bitstreams: 1 engelbrecht_bz_me_rcla.pdf: 5854576 bytes, checksum: c42f1bd84eff53bf59926b2392253d96 (MD5) / Approved for entry into archive by Luiz Galeffi (luizgaleffi@gmail.com) on 2017-05-31T16:34:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 engelbrecht_bz_me_rcla.pdf: 5854576 bytes, checksum: c42f1bd84eff53bf59926b2392253d96 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-05-31T16:34:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 engelbrecht_bz_me_rcla.pdf: 5854576 bytes, checksum: c42f1bd84eff53bf59926b2392253d96 (MD5) Previous issue date: 2017-04-03 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / O sistema aquífero cristalino estende-se por cerca de 62.000 km² no estado de São Paulo, correpondendo a aproximadamente 25% de sua área. A prospecção desses aquíferos, contudo, baseia-se majoritariamente na delimitação de feições lineares nas unidades geológicas e sua correlação com a evolução tectônica regional. Modelos hidrogeológicos conceituais proporcionam a compreensão dos mecanismos que governam a circulação e o armazenamento de água em subsuperfície, permitindo aprimorar e subsidiar a prospecção e gestão dos recursos hídricos subterrâneos. Com este objetivo, o presente estudo apresenta um modelo hidrogeológico conceitual do aquífero cristalino no município de Itu (SP), fundamentado em levantamentos por imageamento elétrico e valores de permeabilidade da zona não-saturada, bem como em análises químicas e isotópicas, tendo como principal enfoque a porção rasa do aquífero e suas interações com as águas superficiais. O modelo embute a ocorrência do manto de alteração e as descontinuidades do maciço rochoso na avaliação do potencial hídrico, prevendo expressiva conectividade hidráulica entre os compartimentos hidráulicos do manto de alteração e do embasamento cristalino fraturado. Os resultados obtidos mostram que a presença de depósitos sedimentares recentes e a ação de processos intempéricos, que resultam em horizontes porosos e na abertura de estruturas preexistentes, favorecem a infiltração, ocorrência e circulação de água em subsuperfície. As características mineralógicas e geométricas do manto de alteração, sua extensão e continuidade regional, redundam em aquíferos heterogêneos e complexos. A constante renovação das águas subterrâneas e sua conectividade com águas superficiais proporcionam a captação das águas de aquíferos cristalinos como fonte hídrica complementar para o abastecimento público, desde que sejam apropriadamente estudadas e geridas. / In São Paulo state the crystalline aquifer system occupies about 62,000 km², corresponding to approximately 25% of its area. However, the prospection of these aquifers is based on the delimitation of linear features in the geological units and their correlation with the regional tectonic evolution. Conceptual hydrogeological models provide an understanding of the mechanisms that govern the circulation and storage of groundwater, allowing to improve and subsidize the exploration and management of groundwater resources. For this purpose, this study presents a conceptual hydrogeological model of the crystalline aquifer in the city of Itu (SP), based on electrical imaging surveys and permeability values of the unsaturated zone, as well as chemical and isotopic analyzes focused on the shallow portion of the aquifer and its interactions with surface water. The hydrogeological model incorporates the occurrence of the weathered zone and the discontinuities of the rock mass in the evaluation of the hydraulic potential, predicting expressive hydraulic connectivity between the hydraulic compartments of the alteration mantle and the fractured crystalline basement. The results show that the presence of recent sedimentary deposits and the processes, which result in porous horizons and the opening of preexisting structures, favor the infiltration, occurrence and circulation of subsurface water. The mineralogical and geometric characteristics of the weathered zone, its extension and regional continuity, results in heterogeneous and complex aquifers. The constant renewal of groundwater and its connectivity with surface water provides the usage of groundwater as a complementary water source for public supply, provided that they are properly studied and managed.

Orientador: José Ricardo Sturaro / Banca: Paulo Milton Barbosa Lamdim / Banca: Mara Lucia Marques / Resumo: O Aquífero Guarani possui áreas de recarga onde ele encontra-se exposto e, portanto, sujeito à contaminação por efluentes e rejeitos depositados sobre os solos que o cobrem. Por isso, é de extrema relevância o conhecimento do seu grau de vulnerabilidade natural, contribuindo para sua proteção em todos os níveis. O projeto apresenta uma forma alternativa e quantitativa para o mapeamento da vulnerabilidade natural de um aquífero através da aplicação do método AVI. O Índice AVI, utilizado como medida da vulnerabilidade, requer a razão entre a espessura da zona insaturada e a permeabilidade do ponto ensaiado. Tendo em vista que o Índice AVI, alvo deste estudo, apresenta-se em classes de vulnerabilidade, optou-se pelo uso da geoestatística não paramétrica, ou seja, calculando-se os valores médios tanto para a espessura da zona insaturada como para a permeabilidade. Empregou-se a krigagem indicativa para obterem-se os resultados, visto que ela pode fornecer as respostas em classes probabilísticas. O resultado final é representado pelos mapas da permeabilidade e de vulnerabilidade da área de estudo localizada na região de Ribeirão Bonito-SP / Abstract: The Guarani Aquifer has recharge areas where it is exposed and therefore subject to contamination by effluents and tailings deposited on soils that cover this areas. Therefore it is extremely important the knowledge of his natural vulnerability, contributing for their protection at all levels. The project presents an alternative and quantitative form of mapping the natural aquifer vulnerability by applying the method AVI. The AVI Index, used as a measure of vulnerability, requires the ratio between the thickness of the unsaturated zone and the permeability of the tested point. Given that the AVI Index, target of this study, presented in classes of vulnerability, it was opted for the use of non-parametric geostatistics, ie, calculating the average values for the thickness of the unsaturated zone and for the permeability . It was used the indicative kriging to obtain the results since it can provide the results in probabilistic classes. The result is represented by the maps of the permeability and the vulnerability of the study area located in Ribeirão Bonito-SP / Mestre

Orientador: Chang Hung Kiang / Banca: Sueli Yoshinaga / Banca: Emilio Carlos Prandi / Resumo: O município de Monte Azul Paulista é abastecido exclusivamente por água subterrânea, por meio de poços tubulares profundos perfurados nos aquíferos Adamantina e Serra Geral. Nos últimos anos, observaram-se elevadas concentrações de nitrato na água subterrânea do Aquífero Adamantina, fato que impossibilitou a utilização de alguns poços para abastecimento público. A partir da interpretação e integração de resultados hidroquímicos, geofísicos e hidrogeológicos, foi possível elaborar um modelo conceitual para o município, de forma a fornecer subsídios técnicos para melhor gestão do recurso hídrico subterrâneo. Com as análises químicas de água foi possível identificar dois tipos hidroquímicos no município: as águas bicarbonatadas cálcicas, as quais estão associadas àquelas com nenhuma ou baixa influência de contaminação antrópica, e as águas cloretadas cálcicas, as quais se relacionam com as águas sob influência de contaminação por nitrato. A hidrogeologia do município foi caracterizada por apresentar duas potenciometrias distintas. A superior, localizada entre a superfície e 40 metros de profundidade, e a inferior, entre 80 e 150 metros de profundidade. Isolando esses dois aquíferos, foi identificada uma camada de sedimentos argilosos, de 40 metros de espessura. À profundidade de 152 metros, encontramse os basaltos da Formação Serra Geral. As elevadas concentrações de nitrato na água subterrânea estão relacionadas à infiltração de efluentes domésticos, oriundos das fossas sépticas e vazamentos de tubulações da rede de esgotos. Embora seja de conhecimento que esse contaminante é proveniente da superfície, foi possível notar que ele já se distribuiu pelo aquífero profundo, não estando restrito somente às camadas superficiais. A hidroquímica teve um papel importante no esclarecimendo e na confirmação de que está havendo uma mistura entre o aquífero superficial contaminado e... / Abstract: The municipality of Monte Azul Paulista is stocked exclusively by groundwater through aquifers drilled in Adamantina and Serra Geral deep wells. In recent years, there were high concentrations of nitrate in groundwater, a fact that prevented the use of some wells for public supply. From the interpretation and integration of hydrochemical, hydrogeological and geophysical results, it was possible to develop a conceptual model for the municipality, in order to provide technical support for better management of the groundwater resource. With the chemical analysis of water was possible to identify two hydrochemical types in the city: the calcium bicarbonate waters, which are those associated with no or low influence of anthropogenic contamination, and chlorinated calcic waters, which correlate with the waters under the influence of nitrate contamination. The hydrogeology of the city was characterized by presenting two distinct water level. The top, located between the surface and 40 meters deep and the bottom between 80 and 150 meters deep. Isolating these two aquifers was identified a layer of clayey sediments, 40 meters thick. In 152 meters depth, occur the basalts of the Serra Geral Formation. High concentrations of nitrate in groundwater are related to infiltration of domestic effluents from septic tanks and leaking sewer pipes. Although it is known that this contaminant is from the surface, it was noticeable that he ever distributed by the deep aquifer, and is not restricted only to the superficial layers. The hydrochemistry had an important role in understanding and confirmation that there is a mix between surface contaminated aquifer and the deep aquifer, which is increasingly becoming contaminated. For this simulation was taken from a mixture of contaminated surface water with deep water with no or very low nitrate concentration. From this simulation, it could be noted that the different mixture proportions generated by mathematical... / Mestre

A região de São Gabriel, localizada na fronteira oeste do Rio Grande do Sul, está inserida na borda sul da Bacia do Paraná, compreendendo rochas que vão desde o Précambriano, representativas do Escudo Sul-riograndense, até depósitos triássicos da Bacia do Paraná. As unidades pertencentes aos depósitos sedimentares da Bacia do Paraná correspondem a 3/4 da área total aflorante na região. Por constituírem-se de rochas formadas em ambientes deposicionais bastante distintos, as águas subterrâneas da região apresentam composições químicas bastante variadas. As principais unidades hidroestratigráficas da região são o Aquífero Rio Bonito (ARB), Sistema Aquífero Sanga do Cabral-Pirambóia (SASCP), Sistema Aquífero do Embasamento Cristalino (SAEC) e Aquitardos Permianos (AP). Análises físico-químicas realizadas em 55 amostras de água de poços da região indicam que as composições químicas das águas subterrâneas são de boa qualidade no Aquífero Rio Bonito e nos Sistemas Aquífero Sanga do Cabral-Pirambóia e Embasamento Cristalino. Entretanto, onde o Aquífero Rio Bonito apresenta-se confinado pelos Aquitardos Permianos, suas águas tendem a tornarem-se salinizadas, com o aumento das concentrações de Sólidos Totais Dissolvidos e, principalmente, dos íons sódio e flúor, tornando-se, muitas vezes, impróprias para consumo humano. Ensaios de solubilização/lixiviação demonstram a intensa troca de cátions entre os sedimentos argilosos dos aquíferos com as águas subterrâneas, permitindo a dessorção de sódio para as águas subterrâneas e a adsorção de cálcio pelos argilominerais. Análises isotópicas de 14C registram idades de recarga de 70 a 42.000 anos, enquanto isótopos de oxigênio e hidrogênio indicam que a recarga ocorreu em climas mais secos e quentes do que os atuais. / The São Gabriel is located on the West Region of Rio Grande do Sul State. It is geologically inserted in the southern portion of the Paraná Basin comprising metamorphic end igneous rocks from Precambrian Shield and Triassic sedimentary rocks from Parana Basin. The lithostratigraphic units of Parana Basin correspond to three quarters of the total area outcropping in the studied region. Because these rocks are formed in different depositional environments, the groundwater has wide range in chemical compositions. The main hydrostratigraphic units in the region are the Rio Bonito Aquifer (ARB), Sanga do Cabral-Pirambóia Aquifer System (SASCP), Crystalline Basement Aquifer System (SAEC) and Permian Aquitards (AP). The physico-chemical analyzes made in 55 groundwater samples indicate good quality to Rio Bonito Aquifer, Sanga do Cabral–Pirambóia Aquifer System and Crystalline Basement Aquifer System. However, where the Rio Bonito Aquifer is confined by Permian Aquitards its groundwater become more salinized, increasing the concentrations of TDS and especially sodium and fluoride ions. This results in water unfit for drinking. Solubilization/ leaching tests demonstrate the intense cation exchange between the clay from the aquifers and groundwater, allowing desorption sodium to groundwater and calcium adsorption by clay minerals. Isotopic analysis of 14C indicates recent (70 years old) to very old (42,000 years old) recharge, while oxygen and hydrogen isotopes point recharge in dry and hot climates.

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.

A área de estudo deste trabalho, localizada no Município de Cubatão, abrange um terreno industrial desativado onde no passado foram descartados resíduos, bem como, manipulados e estocados materiais com elevados teores de substâncias orgânicas e iônicas. Por esse motivo constitui-se num sistema bastante complexo para disponibilidade iônica ao meio ambiente. Foram definidas quatro Áreas (A, B, C e D) para amostragens de solo e água subterrânea e efetuadas análises texturais , mineralógicas e químicas. Os resultados analíticos das águas subterrânea e superficial dos outros setores da área de estudo, bem como os dados utilizados para elaboração do modelo matemático e interpretação dos testes de permeabilidade foram cedidos por uma empresa de consultoria ambiental. Nas Áreas B, C e D as águas subterrâneas apresentam-se contaminadas com íons Pb e Ni ultrapassando os valores orientadores da CETESB. A presença de Al e Fe na água subterrânea, apesar dos valores de pH incompatíveis, encontram-se na forma aquosa de \'Al(OH) IND.3\' e \'Fe(OH) IND.3\' e iônica devido o elevado conteúdo iônico graças ás atividades industriais. A amônia foi identificada na água subterrânea em concentrações acima do limite estabelecido pela Portaria 518 do Ministério da Saúde em boa parte da área de estudo. Quando dissolvida na água subterrânea a amônia forma íons amônio, que sofrem adsorção junto às partículas do solo. Além de ser solúvel em água o \'NH4 POT.+\' é envolvido no processo biológico de fixação do nitrogênio, assim como na sua mineralização e nitrificação. O nitrato apresentou valores acima do limite de intervenção da CETESB em poços localizados nas Áreas B e C, a concentração de nitrito, por sua vez, foi insignificante, por ser um ânion bastante instável oxidando-se a nitrato. A condutividade hidráulica média na área de estudo é de 4,7 x \'10 POT.-4\' cm/s. Elaborou-se um modelo matemático interpolando dados de condutividade hidráulica e de análise químicas permitindo definir que o fluxo subterrâneo principal segue no sentido oeste, em direção ao Rio Perequê. Os resultados do modelo sugerem que o aporte de água com concentrações acima dos padrões adotados para amônia do aqüífero para o rio tende a sofrer declínio até extinção num período de 10 anos. Em função da dimensão atual da pluma e dos níveis de concentrações observados, a modelagem indicou que a pluma com concentrações acima do limite de intervenção não é extinta ao passar de 20 anos (final do período simulado), porém deixando de atingir o Rio Perequê antes de passados 15 anos. Como resultado deste trabalho é recomendado que a remediação do impacto causado pelos íons metálicos na água subterrânea podem ser obtida pela fixação de Pb e Ni nas formas de sulfato e óxidos/hidróxidos de chumbo e hidróxidos de níquel. No caso dos compostos nitrogenados em especial o amônio, é recomendada a biorremediação para induzir a nitrificação e posterior denitrificação, através de técnicas tais como biosparging (injeção de oxigênio), MRZ (Zona de Reação Microbial), fitoremediação e barreira reativa. / The study area of this work, located in the Cubatão city, is an industrial deactivated land where in the past were undergrounded residuals, as well as were manipulated and kept high percentage of organic and ionic substance materials. It became, for that reason, a very complex system for ionic availability to environment. Four areas (A, B, C, and D) were defined for soil and groundwater sampling, and were made textural, mineralogical, and chemical analysis. Analytical results of ground and superficial water, as well as data used for elaboration of a mathematical model and for interpretation of permeability tests of the remaining part of the study area, were facilitated by a private company of environment consultancy. Groundwater in Areas B, C, and D shows contamination with Pb and Ni ions overtaking CETESB standard values. The presence of Al and Fe in groundwater, despite of incompatible pH values, are found in a liquid form of \'Al(OH) IND.3\' and \'Fe(OH) IND.3\', and ionic, due to high content owing to the industrial activities. Ammonia was indentified in groundwater in larger concentrations than the limit established by Portaria 518 do Ministério da Saúde in a larger portion of the study area. Ammonia forms ions ammonium when dissolved in groundwater that suffers adsorption with the soil particles. Besides being soluble in water the \'NH4 POT.+\' is involved into biological processes of nitrogen fixation, as well as in its mineralization and nitrification. In wells localized in Areas B and C, nitrate presented higher values them than the limit established by CETESB. Nitrite concentration is insignificant, by being quite instable oxidizing to nitrate. Mean hydraulic conductivity in the study area is 4,7 x \'10 POT.-4\' cm/s. A mathematical model was elaborated by hydraulic conductivity dates interpolations and by chemical analyses defining the mean underground flow follows to the west, towards the Perequê River. The model results suggest that the water flow with ammonia concentration larger than the allowed standard, from the aquifer to the river tends to decline until extinction in a 10 years period. By considerer the present plum dimension and the observed concentration levels the modeling indicated that plum with the concentrations larger than the allowed limit is not extinct in 20 years (the end of the simulated period), however, without reaching the Perequê River before 15 years. As a result of this work it is recommended that the remediation of impact provoked in groundwater by the metallic ions could be obtained by fixing Pb and Ni in the sulfate and oxides/hydroxides form of lead and nickel hydroxides. In the case of nitrogen compounds, especially ammonia, it is recommended the bioremediation for inducing the nitrification, and later denitrification, through to techniques such as biosparging (oxygen injection), MRZ (Microbial Reaction Zone), Fitoremediation and reactive barrier.

No Estado de São Paulo, o Sistema Aquífero Guarani (SAG) tem uma extensão de 155.800 km2 , dos qual 90% encontram-se sob condições de confinamento. Somente os poços de São Paulo representam mais de 80% da vazão explotada de todo o SAG. As porções confinadas do SAG são caracterizadas por águas antigas (>10 mil anos), resultado da restrita recarga vertical através dos basaltos da Formação Serra Geral e longos tempos de trânsito das águas desde as zonas de afloramento. Com isso, a explotação na zona confinada implica na utilização de água subterrânea não renovável em escala de tempo humano, resultando em um caráter de extração de \"lavra\" em um modelo que se aproxima ao de Theis (água provinda do armazenamento). Para avaliar se cidades abastecidas pelo SAG poderiam ter restrições na sua explotação, uma modelação numérica preliminar foi conduzida no aquífero em São José do Rio Preto (SP) permitindo concluir que: a) o nível atual de extração de 68.700 m3 /dia, a partir de 8 poços de abastecimento público, poderá ser mantido por mais de 500 anos; b) seria possível incrementar a vazão dos poços em mais de cinco vezes, sem que o mesmo apresente exaustão. Embora os resultados sejam bastante promissores, notou-se que a modelação é bastante sensível às incertezas dos dados hidráulicos do SAG. Variações de uma ordem de magnitude da condutividade hidráulica e/ou no coeficiente de armazenamento mostraram que as vazões atuais poderiam ser mantidas por longo tempo, entretanto não permitiriam produções nos cenários de aumento de extração como simulados. / In São Paulo, the Guarani Aquifer System (GAS) has an area of 155,800 km2 , of which 90% are under confined conditions. Only the wells of São Paulo represent over 80% of the exploited output of the entire SAG. The confined portions of the SAG are characterized by ancient waters (> 10,000 years), resulting from restricted vertical recharge through the basalts of the Serra Geral Formation and long transit times of the waters from the outcrop zones. Thus, the exploitation in the confined zones implies the use of non-renewable groundwater in human time scale, resulting in an extraction mode of \"mining\" in a model that is similar to Theis (water from the storage). To evaluate if cities supplied by GAS might have restrictions on their exploitation, a preliminary numerical modeling was conducted in the aquifer in São Jose do Rio Preto (SP) allowing to conclude that: a) the current level of extraction of 68,700 m3 /day, through 8 wells of public supply, can be maintained for over 500 years; b) it would be possible to increase the exploited volume of water over the wells five times without it presents exhaustion. Although the results are promising, it was noted that the modeling is very sensitive to the uncertainties of hydraulic data of the GAS. Variations in an order of magnitude of the hydraulic conductivity and/or storage coefficient showed that the current output could be maintained for a long time, although not allow the extraction yields increase as simulated scenarios.

A região de São Gabriel, localizada na fronteira oeste do Rio Grande do Sul, está inserida na borda sul da Bacia do Paraná, compreendendo rochas que vão desde o Précambriano, representativas do Escudo Sul-riograndense, até depósitos triássicos da Bacia do Paraná. As unidades pertencentes aos depósitos sedimentares da Bacia do Paraná correspondem a 3/4 da área total aflorante na região. Por constituírem-se de rochas formadas em ambientes deposicionais bastante distintos, as águas subterrâneas da região apresentam composições químicas bastante variadas. As principais unidades hidroestratigráficas da região são o Aquífero Rio Bonito (ARB), Sistema Aquífero Sanga do Cabral-Pirambóia (SASCP), Sistema Aquífero do Embasamento Cristalino (SAEC) e Aquitardos Permianos (AP). Análises físico-químicas realizadas em 55 amostras de água de poços da região indicam que as composições químicas das águas subterrâneas são de boa qualidade no Aquífero Rio Bonito e nos Sistemas Aquífero Sanga do Cabral-Pirambóia e Embasamento Cristalino. Entretanto, onde o Aquífero Rio Bonito apresenta-se confinado pelos Aquitardos Permianos, suas águas tendem a tornarem-se salinizadas, com o aumento das concentrações de Sólidos Totais Dissolvidos e, principalmente, dos íons sódio e flúor, tornando-se, muitas vezes, impróprias para consumo humano. Ensaios de solubilização/lixiviação demonstram a intensa troca de cátions entre os sedimentos argilosos dos aquíferos com as águas subterrâneas, permitindo a dessorção de sódio para as águas subterrâneas e a adsorção de cálcio pelos argilominerais. Análises isotópicas de 14C registram idades de recarga de 70 a 42.000 anos, enquanto isótopos de oxigênio e hidrogênio indicam que a recarga ocorreu em climas mais secos e quentes do que os atuais. / The São Gabriel is located on the West Region of Rio Grande do Sul State. It is geologically inserted in the southern portion of the Paraná Basin comprising metamorphic end igneous rocks from Precambrian Shield and Triassic sedimentary rocks from Parana Basin. The lithostratigraphic units of Parana Basin correspond to three quarters of the total area outcropping in the studied region. Because these rocks are formed in different depositional environments, the groundwater has wide range in chemical compositions. The main hydrostratigraphic units in the region are the Rio Bonito Aquifer (ARB), Sanga do Cabral-Pirambóia Aquifer System (SASCP), Crystalline Basement Aquifer System (SAEC) and Permian Aquitards (AP). The physico-chemical analyzes made in 55 groundwater samples indicate good quality to Rio Bonito Aquifer, Sanga do Cabral–Pirambóia Aquifer System and Crystalline Basement Aquifer System. However, where the Rio Bonito Aquifer is confined by Permian Aquitards its groundwater become more salinized, increasing the concentrations of TDS and especially sodium and fluoride ions. This results in water unfit for drinking. Solubilization/ leaching tests demonstrate the intense cation exchange between the clay from the aquifers and groundwater, allowing desorption sodium to groundwater and calcium adsorption by clay minerals. Isotopic analysis of 14C indicates recent (70 years old) to very old (42,000 years old) recharge, while oxygen and hydrogen isotopes point recharge in dry and hot climates.

Dissertação(mestrado) - Universidade Federal do Rio Grande, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Oceânica, Escola de Engenharia, 2007. / Submitted by Lilian M. Silva (lilianmadeirasilva@hotmail.com) on 2013-04-17T23:28:21Z No. of bitstreams: 1 Balanço Hídrico Superficial da Lagoa dos Patos e Sua Influência Sobre a Água Subterrânea.pdf: 3081509 bytes, checksum: c8e910bcb00f65021bb43a2d0650cc4f (MD5) / Approved for entry into archive by Bruna Vieira(bruninha_vieira@ibest.com.br) on 2013-06-10T17:56:37Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Balanço Hídrico Superficial da Lagoa dos Patos e Sua Influência Sobre a Água Subterrânea.pdf: 3081509 bytes, checksum: c8e910bcb00f65021bb43a2d0650cc4f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-10T17:56:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Balanço Hídrico Superficial da Lagoa dos Patos e Sua Influência Sobre a Água Subterrânea.pdf: 3081509 bytes, checksum: c8e910bcb00f65021bb43a2d0650cc4f (MD5) Previous issue date: 2007 / Nas águas subterrâneas da região de restinga localizada entre a Lagoa dos Patos e o oceano Atlântico, ocorre um mecanismo mais dinâmico do que o que se observa na maioria dos aqüíferos,fato este, devido à presença de uma recarga(Lagoa dos Patos) localizada próxima à descarga(oceano Atlântico)e a presença de sedimentos arenosos permeáveis entre ambas. A avaliação dedados de nível superficial simulados ao longo da Lagoa dos Patos indicou que, apesar de consideráveis variações entre o norte e o sul da lagoa, não se observou variações significativas de nível entre uma margem e outra nas regiões em estudo, que abrangem a região intermediária dalagoa. Tal fato permitiu que dados de nível da margem oeste fornecidos pela Agência Nacional de Águas representassem a margem leste em interesse, uma vez que o aqüífero costeiro em estudo localiza-se neste lado da lagoa. Com a obtenção dos dados de nível pôde-se avaliar a influência das águas superficiais da lagoa sobre o aqüífero em estudo, onde constatou-se que suas águas, juntamente com a precipitação, corresponderam as principais fontes de recarga deste aqüífero. Desenvolveu-se uma metodologia para calcular o tempo de residência entre o processo de recarga a partir das águas superficiais da lagoa e a descarga das águas do lençol freático no oceano. Constatado que as águas superficiais da Lagoa dos Patos e a precipitação correspondem à principal fonte de recarga do aqüífero freático em estudo, avaliou-se, a partir dos teores de silicato presentes nas águas do lençol freático, como as condições superficiais da lagoa e as taxas pluviométricas afetam os fluxos subterrâneos. Utilizou-se, portanto as concentrações de silicato como traçadores dos fluxos subterrâneos em virtude de serem diretamente proporcionais. Pelo fato da restinga ter sido originada por um substrato sedimentar a condutividade hidráulica não é constante, pois existe uma seqüência de deposições de sedimentos permeáveis e lama. Entretanto, quando existem sedimentos impermeáveis, como na região da célula central e sul estas atuam como separadoras de aqüífero, constituindo assim um aqüífero suspenso, o qual é influenciado pelas águas da Lagoa dos Patos, pela precipitação e por um aqüífero mais profundo. Este também deve ser influenciado pela Lagoa dos Patos, pois na célula norte, onde não se observa esta camada impermeável, os poços profundos (15m) possuem águas com as mesmas características dos poços superficiais. / In the groundwater of the area of located barrier spit between the Patos Lagoon and the South Atlantic Ocean, happens a more dynamic mechanism than what is observed in most of the aquifers system, fact this, due to the presence of a recharge(Patos Lagoon) located near to the discharge (South Atlantic Ocean) and the presence of permeable sandy sediments among both. The evaluation of data of simulatedsuperficial level along the Patos lagoon it indicated that, in spite of considerable variations between the north and south of the lagoon, it was not observed significant variations of level among a margin and other in the areas in study, that enclose the intermediate area of the lagoon. Such fact allowed that data of level of the margin west supplied by the “Agência Nacional de Águas” they represented the margin east in interest, once the coastal aquifer in study is located on this side of the lagoon. With the obtaining of the level data the influence of the superficial waters of the lagoon could be evaluated on the superficial waters of the lagoon could be evaluated on the aquifer in study, where it was verified that yours waters, together with the precipitation they correspond the main sources of recharge of this aquifer. We developed a methodology to calculate the time of residence among the recharge process from the superficial waters of the lagoon and the discharge of the groundwaters in the ocean. Verified that the superficial waters of the Patos Lagoon and the precipitation correspond to main source of recharge of the aquifer in study, it was evaluated as the superficial conditions of the lagoon and the rain rates they affect the underground flows from the silicate concentration present in the groundwater. It was used, therefore, the silicate concentration as tracer of the underground flows by virtue of they be directly proportional. For the fact of the barrier spit it was originated by a sedimentary substratum, they hydraulic conductivity is not constant, because a sequence of depositions of permeable sediments and mud exists. However, when impermeable sediments exist, as in the areas of center and south cells, these act as separator of aquifers, constituting thus like a suspended aquifer, which is influenced by the Patos Lagoon, because in the north cell, where impermeable sediments don’t exist, the deep wells(15 m)they possues water with the same characteristics of the superficial wells.