Este trabalho buscou avaliar a existência de diferentes padrões hidroquímicos e isotópicos dos aquíferos fraturados do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG), relacionando esses padrões com as profundidades das entradas de água. O estudo foi desenvolvido a partir do inventário e cadastramento de poços tubulares existentes na região do município de Carlos Barbosa - RS, do levantamento e interpretação de dados geológicos e hidrogeológicos, além da coleta e análise de amostras de água de poços tubulares que estão em operação e são utilizados pela companhia de abastecimento CORSAN. Para este trabalho foram utilizadas informações hidroquímicas e isotópicas da água de 12 poços tubulares e 3 fontes, além de análise isotópica mensal da água da chuva. A análise dos resultados foi realizada através dos diagramas de Piper, Schoeller e Stiff, além de análise estatística de agrupamento a fim de verificar padrões semelhantes entre os pontos amostrados. Os resultados obtidos permitiram evidenciar que a maioria dos poços apresentam profundidade de até 150 metros com vazões médias que variam de 5 a 20 m³/h, localizados em zonas de média e alta densidade de fraturas, as quais possuem orientação preferencial para noroeste. Quanto à hidroquímica, as águas que circulam por esses aquíferos são do tipo bicarbonatadas cálcicas ou magnesianas, predominando as águas bicarbonatadas mistas e cálcicas, com pequenas variações em relação à concentração dos íons e suas razões iônicas. Essas características hidroquímicas são típicas de águas que circulam por estruturas de rochas vulcânicas ácidas e indicam um baixo tempo de residência, sendo as concentrações variáveis com as profundidades das entradas da água. A avaliação entre a correlação de padrões hidroquímicos com a profundidade das entradas de água permitiu a identificação de dois grupos. O primeiro grupo é caracterizado por poços que apresentam entradas de água localizadas em profundidades inferiores a 30 metros e águas com baixa concentração de íons. No segundo grupo estão inseridos poços cujas entradas de água estão localizadas entre 50 e 112 metros e apresentam águas com uma maior concentração de íons como cálcio, sódio, bicarbonatos e maiores valores de condutividade e sólidos totais dissolvidos. A explicação dessas diferenças está relacionada com a circulação de água e com tempo de interação água-rocha que ocorre de forma diferente dependendo da profundidade das entradas de água. A análise de isótopos das águas de poços, fontes e da água da chuva apresentam semelhanças isotópicas indicando que água subterrânea pode ser caracterizada como originada por infiltração da precipitação nas áreas de recarga. Por fim, a caracterização hidroquímica e isotópica indicam que as águas subterrâneas dessa região apresentam baixo grau de mineralização e baixo tempo de residência, sendo que as exceções foram encontradas em poços que possuíam entradas de água mais profundas. / This study aimed to evaluate the existence of different hydrochemical and isotopic patterns of fractured aquifers of Serra Geral Aquifer System (SGAS), relating these patterns with depths of water intakes. The study was developed from the inventory and registration of wells in the region of Carlos Barbosa - RS, the survey and interpretation of geological and hydrogeological data, and the collection and analysis of samples of water from wells that are in operation and are used by the supply company CORSAN. Hydrochemical and isotopic information from 12 wells and 3 water sources were used for this work, in addition to monthly isotopic analysis of rainwater. The analysis was performed using diagrams as Piper, Schoeller and Stiff, and statistical cluster analysis to verify similar patterns between the sampling points. The results have highlighted that most wells have depths up to 150 meters with average flow rates ranging from 5 to 20 m³/h, located in areas of medium and high density of fractures, which have preferential orientation to the northwest. As for hydrochemistry, water circulating through these aquifers are the calcic or magnesian bicarbonate type , predominantly mixed and calcic bicarbonate waters, with minor variations in the concentration of ions and their ionic reasons. These hydrochemical characteristics are typical of waters that circulate structures and acidic volcanic rocks indicate a low residence time, and the varying concentrations with depths of water inputs. The evaluation of the correlation between patterns hydrochemical with water entry's depth allowed the identification of two groups. The first group is characterized by wells that have water intakes located bellow than 30 meters and waters with low concentration of ions. In the second group are inserted into wells whose water inlets are located between 50 and 112 meters and water present in a higher concentration of ions such as calcium, sodium, bicarbonates and higher values of conductivity and dissolved solids. The explanation of these differences are related to the circulating water and water - time interaction rock occurs differently depending of water entry's depth. Analysis of isotopes of water wells and sources of rainwater present isotopic similarities indicating that groundwater can be characterized as caused by infiltration of rainfall areas recharging. Finally, the hydrochemical and isotopic characterization indicate that the groundwater in this region have low grade mineralization and low residence time, with the exceptions were found in wells that had water intakes deeper.

O início das atividades para implantação e operacionalização do Sistema de Gestão Ambiental do IPEN teve inicio em meados de 2011/2012 com o processo de regularização ambiental do IPEN/CNEN, por intermédio de seu Termo de Compromisso de Ajustamento de Conduta TCAC (IBAMA/IPEN/CNEN) demostrando as intenções do IPEN/CNEN em adequar-se ambientalmente segundo as diretrizes do IBAMA, respaldado nos aspectos legais em vigor. Esta operacionalização do SGA vem complementar as ações de licenciamento nuclear, em atendimento aos requisitos legais da Resolução CNEN Nº 112/2011, que dispõe sobre o licenciamento de instalações radiativas que utilizam fontes seladas, fontes não seladas, equipamentos geradores de radiação ionizante e instalações radiativas para produção de radioisótopos. O desenvolvimento prático da política ambiental da instituição foi o resultado do conjunto das ações dos programas institucionais, entre eles o Programa de monitoração Químico Ambiental PMQA. As informações associadas a esse Programa visam prover o IPEN de documentação técnica necessária para atendimento às legislações ambientais vigentes e ao atendimento as solicitações do TAC IBAMA referente às suas instalações localizadas na Av. Professor Lineu Prestes, nº 2.242, Cidade Universitária, Butantã, São Paulo, Capital. O Programa Monitoração Ambiental dos Compostos Químicos Estáveis do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN - PMA-Q do IPEN, executado pelo Centro de Química e Meio Ambiente CQMA, desde 2006 estabelece os requisitos básicos para a proteção da vida e da propriedade nas suas dependências, onde são manuseados produtos químicos, biológicos e radioativos e equipamentos e, contempla avaliação da qualidade dos recursos hídricos subterrâneos assim como a caracterização do efluente líquido liberado na rede coletora de esgoto do instituto. Esse Programa contempla a caracterização bimestral da qualidade da água subterrânea em nove poços de monitoramento, avaliando compostos estáveis e radioativos. As análises dos compostos estáveis são realizadas no Laboratório de Análises Químicas e Ambientais LAQA do CQMA. Um sistema de monitoramento tem o papel de acusar a influência de uma determinada fonte de poluição na qualidade da água subterrânea. A localização estratégica e a utilização racional dos poços de monitoramento, aliadas a métodos eficientes de coleta, acondicionamento e análise de amostras, permitem resultados bastante precisos sobre a influência, na qualidade da água subterrânea. A composição natural e a verificação de indícios de poluição ou contaminação das águas podem ser avaliadas por meio de parâmetros físicos, químicos e microbiológicos. Esta avaliação é fundamental para determinação da adequabilidade das águas em função do uso requerido. Desta forma, a proposta do trabalho está alinhada ao Programa de Monitoramento Ambiental dos Compostos Químicos Estáveis do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares IPEN, propondo uma caracterização hidroquímica das águas subterrâneas com o objetivo de conhecer as principais características qualitativas desse recurso. Esse conhecimento é fundamental para subsidiar as ações de controle da poluição ambiental. Com os resultados da rede de monitoramento de qualidade, obtidos nos poços tubulares, possibilitarão o estabelecimento de Valores de Referência de Qualidade VRQs para os poços de monitoramento do IPEN. / The beginning of the activities for the implementation and operationalization of the Environmental Management System of IPEN began in 2011/2012 with the environmental regularization process of IPEN / CNEN, through its Term of Commitment of Adjustment of Conduct - TCAC (IBAMA / IPEN / CNEN), demonstrating the intentions of IPEN / CNEN to comply with the environment according to the IBAMA guidelines, supported by the legal aspects in force. This operation of the EMS complements the nuclear licensing actions, in compliance with the legal requirements of Resolution CNEN Nº. 112/2011, which deals with the licensing of radiative installations using sealed sources, unsealed sources, ionizing radiation generating equipment and radiative installations for the production of radioisotopes. The practical development of the institution\'s environmental policy was the result of all the actions of the institutional programs, among them the Environmental Chemistry Monitoring Program (PMQA). The information associated with this Program is intended to provide IPEN with the technical documentation required to comply with current environmental legislation and to comply with requests from the IBAMA TAC for its facilities located at Av. Professor Lineu Prestes, nº 2.242, Cidade Universitária, Butantã, São Paulo, Capital. The Environmental Monitoring Program for Stable Chemical Compounds of the IPEN-PMA-Q Institute, run by the Chemistry and Environment Center (CQMA) since 2006 establishes the basic requirements for the protection of life and property in its dependencies, where chemical, biological and radioactive products and equipment are handled, and includes the evaluation of the quality of groundwater resources as well as the characterization of the liquid effluent released in the sewage collection network of the institute. This Program contemplates the bimonthly characterization of groundwater quality in nine monitoring wells, evaluating stable and radioactive compounds. Analyzes of the stable compounds are carried out at the Laboratory of Chemical and Environmental Analysis - LAQA of the CQMA. A monitoring system has the role of accusing the influence of a given source of pollution on the quality of groundwater. The strategic location and the rational use of the monitoring wells, together with efficient methods of collection, conditioning and analysis of samples, allow very precise results on the influence, in the groundwater quality. The natural composition and the verification of signs of contamination or contamination of the waters can be evaluated through physical, chemical and Microbiological parameters. This evaluation is fundamental to determine the suitability of the water in function of the required use. In this way, the proposal of the work is aligned with the Environmental Monitoring Program of Stable Chemical Compounds of the Institute of Energy and Nuclear Research - IPEN, proposing a hydrochemical characterization of groundwater with the purpose of knowing the main qualitative characteristics of this resource. This knowledge is fundamental to subsidize actions to control environmental pollution. The results of the quality monitoring network, obtained from tubular wells, will enable the establishment of Quality Reference Values VRQs for IPEN monitoring wells.

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No. of bitstreams: 1 Dissertação-Lorena Mota de Castro.pdf: 3075802 bytes, checksum: b59b09dae6173c79ab6b505213e08e8e (MD5) Previous issue date: 2015-09-11 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The Amazon basin, the largest watershed in the world, accounts for approximately 16% of the water discharged into the ocean and its broad scope results in greater sensitivity of its rivers to global climate change. The dynamic and availability of chemical elements in a system as complex rely on natural processes such as leaching of chemicals contained in the rocks as well as a source of anthropogenic activity. The objective of this study was to evaluate the spatial variation of physical and chemical parameters (temperature, turbidity, conductivity, total suspended solids, pH) and anion concentration (F-, Cl-, NO3-, NO2- and SO42-) in sections covering the main forming the Amazon: Solimões and Madeira river, in addition to characterize the bottom sediment of these systems in regard to its particle size, mineralogical composition (XRD) and concentration of the metals Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Ni and Pb (ICP-OES). With the exception of turbidity, both the parameters and the ions concentration presented their values below the maximum recommended by the CONAMA resolution 357/2005 for waters class 2. Both evaluated stretches showed medium and fine sand contents as the predominant composition in the bottom sediments, except for RMGua point Guayaramerín-BO, reflecting the higher concentration of metals in this sample. In bottom sediments there was a predominance of quartz, albite, clinochlore, illite, muscovite and microcline in the total fraction of these. The presence of heavy minerals such as andalusite, augite and rutile were viewed in the Solimões / Amazonas stretch where this occurrence may be associated with Içá and Solimões formations. The correlation analysis allowed to evaluate that metals such as Fe, Pb and Ni have high correlation with the mineralogical composition of the Solimões / Amazonas stretch. The high correlation between Zn and Fe with SO42- content indicates their relationship with pyrite deposits, though not rule out the influence of mining activities widespread in the region. In PCA analysis it was observed that the dispersion of data, both in the Solimões / Amazonas stretch and in Madeira / Amazonas, are caused by naturally occurring factors, despite the high incidence of human activities, mainly in the basin of Madeira. / A bacia Amazônica, considerada a maior bacia hidrográfica do mundo, é responsável por aproximadamente 16% da água despejada no oceano e sua ampla extensão resulta na maior sensibilidade dos seus rios às mudanças climáticas globais. A dinâmica e disponibilidade de elementos químicos em um sistema tão complexo dependem de processos naturais como a lixiviação de substâncias químicas contidas nas rochas como também de atividades de fonte antrópica. O objetivo deste estudo foi avaliar a variação espacial de parâmetros físico-químicos (temperatura, turbidez, condutividade, sólidos totais suspensos, pH) e concentração de ânions (F-, Cl-, NO3-, NO2- e SO42-) em trechos que abrangem os principais formadores do rio Amazonas: Rio Solimões e Rio Madeira, além de caracterizar o sedimento de fundo destes sistemas no que se refere à sua granulometria, composição mineralógica (DRX) e concentração dos metais Fe, Mn, Zn, Cu, Cr, Ni e Pb (ICP-OES). Com exceção da turbidez, tanto os parâmetros quanto a concentração de íons apresentaram seus valores abaixo do máximo recomendado pela resolução do CONAMA 357/2005 para águas de classe 2. Ambos os trechos avaliados apresentaram teores de areia fina e média como composição predominante nos sedimentos de fundo, com exceção de um ponto em Guayaramerín-BO (RMGua), refletindo na maior concentração de metais nesta amostra. Nos sedimentos de fundo verificou-se a predominância de quartzo, albita, clinocloro, ilita, muscovita e microclina na fração total. A presença de minerais pesados como a andaluzita, augita e rutilo foram visualizadas no trecho Solimões/Amazonas onde esta ocorrência pode ser associada às formações Içá e Solimões. A análise de correlação permitiu avaliar que metais como Fe, Pb e Ni possuem alta correlação com a composição mineralógica do trecho Solimões/Amazonas. A alta correlação entre o Zn e Fe com o teor de SO42- indica a relação destes com os depósitos de pirita, entretanto não se descarta a influência das atividades mineradoras muito difundidas na região. Na análise de PCA foi possível observar que a dispersão entre os dados, tanto no trecho Solimões/Amazonas quanto no Madeira/Amazonas, são causados por fatores de origem natural, apesar da alta incidência de atividades antrópicas, principalmente na bacia do Rio Madeira.

Os rios Jundiaí e Capivari são importantes efluentes do rio Tietê, e estão localizados em regiões que possuem municípios de grande potencial sócio/econômico, para o estado se São Paulo, por esse motivo estão sobre constantes pressões antrópicas causando deteriorização de suas águas, que são usadas para abastecimento humano. O presente estudo teve por objetivo realizar o levantamento das características hidrogeoquímicas das bacias de drenagem dos rios Jundiaí e Capivari, buscando caracterizar os aspectos das influências antrópicas nas cargas dissolvidas e particuladas transportadas fluvialmente nas referidas bacias de drenagem. Para tal foram determinadas quatro estações de amostragem, JUN0 e JUN1 para o rio Jundiaí, e CAP0 e CAP1 para o rio Capivari, sendo coletadas amostras fluviais no período de abril de 2011 a dezembro de 2012, distribuídas em 15 excursões. Os estudos das dinâmicas das cargas fluviais particuladas, representadas pelos sedimentos finos em suspensão (FSS), evidenciaram para ambos os rios, a influência da sazonalidade, com significativo transporte de sedimentos, principalmente nos períodos chuvosos. O rio Jundiaí apresentou uma erosão média e o rio Capivari uma erosão considerada alta. As relações estabelecidas entre os COP (carbono orgânico particulado), NOP (nitrogênio orgânico particulado), COD (carbono orgânico dissolvido), NOD (nitrogênio orgânico dissolvido) e respectivas assinaturas isotópicas (?13C e ?15N) para os rios Jundiaí e Capivari, revelaram que a origem da matéria orgânica esteve associada ao material erosivo (solos da bacia) nos períodos chuvosos e aos efluentes domésticos no período de estiagem. A caracterização hidroquímica fluvial revelou que para a maioria das espécies químicas presentes na carga dissolvida dos rios Jundiaí e Capivari sofreram os processos de diluição em consonância com o aumento da vazão. Quando comparadas às respectivas curvas de diluição teórica, as curvas dos íons Na+ e Cl-, se mostraram oriundos de uma única fonte ou origem de entrada nas bacias, nas regiões de foz, relativas ao lançamento de esgotos domésticos. O modelo geoquímico conceitual simples de alteração química de rochas permitiu de modo satisfatório avaliar a alteração de rochas dos rios Jundiaí e Capivari, evidenciando a contribuição dos aportes antrópicos na química das águas dos rios estudados / The Jundiaí and Capivari River are important Tietê river tributaries, and are located in regions with potential social/economic cities of São Paulo state, for this reason they are on influence of countless water impacts that is used for human supply. This study has the main objective survey the hidrogeochemical characteristic of the Capivari and Jundiaí rivers basins drainage, looking for describing anthropogenic influence in dissolved and suspended sediment transported in the basins. Four local were determined, JUN0 and JUN1 for Jundiaí river, and CAP0 and CAP1 for Capivari river where fluvial water samples were collected from April of 2011 to December of 2012, divided in 15 sampling. The suspended sediments dynamics studies, represented by the fine sediments in suspension (FSS), proved for both rivers the seasonality influence with expressive suspended sediment transport mainly during rainy periods. Jundiaí river showed medium erosion and Capivari river a considered high erosion. The relation established among COP (particulate organic carbon), NOP (particulate organic nitrogen), COD (dissolved organic carbon), NOD (dissolved organic nitrogen) and isotopic signature (?13C e ?15N) for Jundiaí and Capivari rivers indicated that the organic matter has been associated with erosive materials (basins soils) during rainy periods and sewage during dry season. The fluvial hydrochemical characterization appeared that for the majority of chemical species presents are dissolved in the Jundiaí and Capivari rivers where the dilution happened according to the water flow increase. Comparing with corresponding theoretical dilution curves, both Na and Cl ions curves have shown to be from a single or input source in the mount basins for the sewage release. The geochemical simple model of chemical of rocks allowed consider Jundiaí and Capivari rocks alteration showing the anthropic rivers water influence

A caracterização hidrogeoquímica da bacia do rio Sorocaba foi realizada a partir do estudo detalhado das cargas fluviais particulada e dissolvida, considerando a dinâmica dos transportes das principais espécies químicas, bem como os aportes atmosféricos e antrópicos, identificando os processos erosivos mecânicos e químicos predominantes na bacia de drenagem. A caracterização hidrológica permitiu identificar os principais mecanismos de recarga e descarga na bacia de drenagem e determinar o escoamento superficial rápido, revelando os períodos de maior potencial erosivo nos últimos 20 anos. O estudo da dinâmica da carga fluvial particulada mostrou a ocorrência de processos de remobilização e sedimentação ao longo da bacia, permitindo verificar um aumento do transporte fluvial específico em 2,5 vezes das nascentes até a foz. A erosão mecânica, calculada com base no transporte de sedimentos finos em suspensão junto à foz do rio Sorocaba, foi de 55,70 t km-2 a-1, indicando uma taxa de degradação física de 37,88 m Ma-1. A origem da matéria orgânica na carga particulada fluvial se mostrou associada aos efluentes domésticos após caracterização isotópica do 13C. O comportamento hidroquímico fluvial evidenciou uma diferença de predomínio de espécies químicas dissolvidas entre as cinco estações de amostragem, permitindo verificar a influência dos processos de diluição fluvial, de acordo com as relações concentração x vazão. O modelo geoquímico utilizado permitiu estimar o CO2 atmosférico/solo consumido durante o processo de alteração de rochas na bacia de drenagem em 198 x 103 moles km-2 a-1, dos quais 98% foi relacionado à alteração de silicatos. O modelo de reconstituição desse consumo nos últimos 59 anos mostrou-se pouco variável, entretanto o modelo associado exclusivamente aos silicatos indicou um aumento no mesmo período, a uma taxa de 2,7 x103 moles km-2 a-1. Comparada com a erosão mecânica, a erosão química se mostrou inferior em cerca de 2,5 vezes, enquanto que, ainda em termos de erosão química, as taxas de alteração de silicatos e carbonatos na bacia de drenagem foram de 9,4 e 5,3 m Ma-1, respectivamente. O índice de alteração de rocha RE, determinado a partir dos dados geoquímicos das águas fluviais, indicou a mudança de um possível domínio de estabilidade da caulinita para o das argilas 2:1, evidenciando a ocorrência do processo de bisialitização / The hydrogeochemical characterization of the Sorocaba River basin was performed from the detailed study of particulate and dissolved river loads. Considering the main chemical species transported, as well as the atmospheric and anthropogenic inputs, it ws identified the mechanical and chemical erosion processes prevailing in the drainage basin. The hydrologic characterization identified the main mechanisms of recharge and discharge in the drainage basin, and allowed to determine the quickly surface runoff, showing periods of increased erosion potential in the last 20 years. The study of the particulate load dynamics demonstrated the occurrence of sedimentation and remobilization processes in the basin, allowing to verify a specific fluvial transport increased by 2.5 times from headwaters to the mouth of the Sorocaba River. The mechanical erosion, calculated based on the fine suspended sediments transported at the mouth of the Sorocaba River, was 55.70 t km-2 yr-1, indicating a physical degradation rate of 37.88 m Myr-1. The origin of organic matter present in the particulate load was associated to domestic sewage, after isotopic characterization of the 13C. The fluvial hydrochemical performance revealed the predominance of different dissolved chemical species between the five sampling stations, enabling to verify the influence of fluvial dilution processes, according to the concentration-discharge relationships. The geochemical model used allowed us to estimate CO2 atmospheric / soil consumed during the alteration rocks process in the drainage basin of 198 x 103 mol-1 km2 yr-1, which 98% was related to silicates alteration. The reconstitution model of this consumption in the last 59 years has shown to be little variable, however the model exclusively associated with silicates demonstrated an increase during same period, in a rate of 2.7 x 103 moles km-2 yr-1. Compared to mechanical erosion, the chemical erosion was inferior to about 2.5 times, whereas, also in terms of chemical erosion, the silicate and carbonate alterations rates in the drainage basin were 9.4 and 5.3 m Myr-1, respectively. The rock alteration index RE, determined from the geochemical data, indicated a possible change in the kaolinite stability domain to the clays 2:1, indicating the occurrence of the bisialitization process

O presente estudo investigou a participação do H2S04, como agente corrosivo no carste do Grupo Una, na bacia de Irecê e na bacia do rio Salitre, tendo como base o monitoramento hidroquímico e a determinação de fácies hidroquímicas. A fácies escoamento superficial alogênico é caracterizada por baixos valores de pH (\'X BARRA\'=4,79 ; CV=3,15%) e dos principais cátions e ânions, com destaque para S\'O IND. 4 POT. 2-\' (x=0,57 mg/L ; CV10,32%); A fácies fluxo freático profundo carbonático representa a maior concentração de HC\'O IND. 3 POT. -\' de todo conjunto amostrado, com média igual a 359,08 mg/L. Na média as águas desta fácies encontram-se saturadas para calcita (S\'l IND. c\' = 0,02) e insaturadas para gipsita (S\'l IND. g\' = -1,51). A concentração de S\'O IND. 4 POT. 2-\' também é alta (\'X BARRA\'=204,50 mg/L ; CV 135,00%), destacando-se um ponto de amostragem que exibe elevado valor médio para \'SO IND. 4 POT. 2-\' (\'X BARRA\'= 746,07 ; CV = 13,79%); Na fácies percolação vadosa a concentração de S\'O IND. 4 POT. 2-\' é expressiva, com média igual a 305,09mg/L; Nos reservatórios subterrâneos destaca-se a alta concentração de HC\'O IND. 3\'(média - 305,10 mg/L), Índice de Saturação para calcita muito próximo do equilíbrio (S\'l IND. c\'=-0,02) e concentração média para S\'O IND. 4 POT. 2-\' (\'X BARRA\'=17,79 mg/L; CV = 52,03%); Nas nascentes cársticas observou-se alto teor de HC\'O IND. 3 POT. -\' (\'X BARRA\'=246,96 mg/L ; CV = 11,0%), S\'l IND. c\'=0,00 (0,28 a -0,37), em equilíbrio de saturação para o mineral calcita e concentração de S\'O IND. 4 POT. 2-\' (\'X BARRA\'= 19,30mg/L ; CV = 31,47%). As águas meteóricas são caracterizadas por baixas concentrações dos principais cátions e ânions, com médias inferiores a 0,5mg/L. Cálculos estequiométricos foram aplicados aos dados hidroquímicos e conclui-se que no balanço molar as águas não seguem as razões clássicas para dissolução exclusiva por ácido carbônico, mas sim, adequam-se ao sistema \'H IND. 2\'S\'O IND. 4\' - CaMgC\'O IND. 3\'. Minerais secundários de cavernas foram analisados e detectou-se ocorrências expressivas de gipsita, sob a forma de crostas, estalactites e filamentos, que, vinculadas ao ambiente de formação, indicam a participação de soluções ricas em sulfato em seus processos. O evento principal de deposição de gipsita foi associado ao rebaixamento do NA após fase de ampliação paragenética dos condutos. Análises isotópicas de \'\'delta\' POT. 13\'CHC\'O IND. 3 POT. -\' em amostras de águas subterrâneas indicam valores enriquecidos (-10,4%o PDB-V) em relação ao esperado para a reação de dissolução da rocha carbonática por ácido carbônico (-17,1%o), condição relacionada à influência de \'ANTPOT. 13 C\' oriundo da rocha por ação do ácido sulfúrico. O \'delta\' POT. 34\'S de sulfato em água subterrânea (\'X BARRA\'=17,7%o CDT) é levemente empobrecido em relação à pirita (\'X BARRA\'=21,3%o), com valores na faixa de amplitude prevista para o processo de oxidação, condição que atesta a participação de ácido sulfúrico na dissolução da rocha carbonática. Análises microbiológicas na água subterrânea do aqüífero cárstico indicaram a presença de bactérias do gênero Acidithiobacillus e bactérias redutoras de sulfato (BRS), ambas presentes no ciclo do enxofre e responsáveis pela produção de ácido sulfúrico. Neste sentido, as variáveis estudadas possibilitam a confirmação da participação do ácido sulfúrico na dinâmica do sistema cárstico do Grupo Una no Estado da Bahia. / The main goal of this study is to determine the effectiveness of sulfuric acid as a corrosive agent in the karst system of the Una Group (lrecê geological basin and Salitre river basin), based on hydrochemical monitoring and the respective hydrochemical facies. The allogenic surface runoff is characterized by low ion concentrations and pH (ph=4,79 ; CV=3,15%). Sulfate is also low for this facies (\'X BARRA\'=0,57 mg/L ; CV 10,32%). With respect to the HC\'O IND. 3 POT. -\' content, the deep phreatic flux in the carbonate aquifer has the highest concentration compared to the other facies, with a mean of 359,08 mg/L. This deep phreatic flux is saturated with respect to calcite and undersaturated with respect to gypsum, showing average concentrations of 204,5 mg/L (CV 135,00%) for S\'O IND. 4 POT. 2-\', including one sampling site with average concentration of 746,07 mg/L (CV = 13,79%). Expressive sulfate concentration was also detected in the vadose seepage, with a mean of 305,09 mg/L. Underground reservoirs have high HC\'O IND. 3 POT. -\' content (\'X BARRA\'=305,10 mg/L) together with calcite saturation index close to equilibrium (S\'l IND. c\'=-0,02) and lower sulfate concentration (mean of 17,79 mg/L; CV = 52.03%). The karst springs revealed similar chemistry to the underground reservoirs, with high HC\'O IND. 3 POT. -\' content (\'X BARRA\'=246,96 mg/L ; CV = 11,0%), saturated with respect to calcite (mean of S\'l IND. c\' = 0,00; varying between 0,28 and -0,37) and mean sulfate concentration of 19,30mg/L (CV = 31.47%). The meteoric recharge has a very low solute load, with means of all ions lower than 0.5 mg/L. Stoichiometric balance calculations applied to the hydrochemical results showed that the molar balances of the various water facies do not follow the classical ratios of carbonate dissolution only due to carbonic acid, but on the contrary, they follow better the chemical system of \'H IND. 2\'S\'O IND. 4\' - CaMgC\'O IND. 3\'. The study of the expressive secondary gypsum deposits in caves, represented by crusts, stalactites and filaments, showed that their origin is related to the deep phreatic water and that the major deposition event of these deposits occurred during the water table lowering after the high water table period related to the paragenetic conduit enlargement. Isotopic composition of dissolved inorganic carbon in groundwater samples showed values of \'\'delta\' POT. 13\'CHC\'O IND. 3 POT. -\' around -10,4%o PDB-V, which are relatively enriched with respect to the predicted \'\'delta\' POT. 13\'CHC\'O IND. 3 POT. -\' of -17,1%o, if the system would be affected only by carbonic acid. This enrichment is attributed to the \'ANTPOT. 13 C\' originated by the reaction between carbonate rock and sulfuric acid. The \'delta\' POT. 34\'S of sulfate in water (\'X BARRA\'=17,7%o CDT) is slightly depleted than that of pyrite disseminated in carbonate rock (\'X BARRA\'=21,3%o), but still in the range predicted for the fractionation due to pyrite oxidation, indicating that carbonate rock is dissolved by sulfuric acid. Microbiological analysis of groundwater in the karstic aquifer revealed the presence of bacteria of the genera Acidithiobacillus and sulfate reducing bacteria (SRB). Both are typical of the sulfur cycle and produce sulfuric acid. Finally, it can be stated, based on the above described results, that sulfuric acid is an important agent in the dynamics of the studied karst.

Made available in DSpace on 2016-08-19T17:47:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao-JonasMauricioBertoldoOliveira.pdf: 4171753 bytes, checksum: 7757a64e520640279048a968cf5248a2 (MD5) Previous issue date: 2016-07-21 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The provisioning of water to the rural communities of São Benedito, Porto Grande, Inhaúma and Estiva, located next to the Industrial District of São Luís, Maranhão, Brazil, is made by using the local groundwater from tubular wells drilled by Companhia de Saneamento Ambiental (CAEMA) and private wells drilled by residents. In order to characterize hydrochemically the groundwater resources were determined fisical, chemical and bacteriological parameters of water samples from eight wells located in those communities, including four wells drilled by Universidade Federal do Maranhão (UFMA) and four tubular wells managed by CAEMA. The collection, preservation, storage and transport followed the Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (2005), the sampling method used was the low flow purging recommended by ABNT NBR 15.847:2010. The results of fisical, chemical analysis, notice changes in turbidity, hydrogen potential and dissolved oxygen parameters. The concentration of nitrite, nitrate and ammonia were maintained much lower than the maximal allowable limits from MS Ordinance nº 2.914/2011. As the concentrations of Ca+2 and Mg+2, doesn t have some maximal allowable limit for these ions in drinking water, the relation between these two ions is a good indicator of saline intrusion. The ionic ratio (rMg+2/rCa+2) shows medium value of 0,737 meq/L, indicative of freshwater, minimum value of 0,098 meq/L in the beginning of rainy season in tube well PT-04 and maximum value 4,135 meq/L in the beginning of dry season in tube well PT-01. Under the point of view of bacteriological quality, of total analyzed samples, 24 (75%) showed unsatisfactory microbiological quality to Total Coliforms and 4 (12,5%) to E. coli. The lack of infrastructure, with effluents disposition in septic tanks should be the responsible for the microbiological contamination found in this study, with serious implications for health s users of water resources. / O abastecimento de água das comunidades rurais de São Benedito, Porto Grande, Inhaúma e Estiva, situadas na região do Distrito Industrial de São Luís, Maranhão, Brasil, se dá pela utilização do manancial subterrâneo local através de poços tubulares perfurados pela Companhia de Saneamento Ambiental (CAEMA) e por poços particulares perfurados pelos moradores. A fim de caracterizar hidroquimicamente os recursos hídricos subterrâneos, determinaram-se os parâmetros físico-químicos e bacteriológicos das amostras de água de 08 (oito) poços localizados nas referidas comunidades, sendo 04 (quatro) poços de monitoramento construídos pela Universidade Federal do Maranhão UFMA e 04 (quatro) poços tubulares da Companhia de Saneamento Ambiental CAEMA. As coletas, preservação, armazenamento e transporte seguiram as recomendações do Standart Methods for the Examination of Water and Wastewater (2005), o método de amostragem adotado foi o de purga de baixa vazão preconizado pela norma ABNT NBR 15.847:2010. Os resultados das análises físico-químicas mostraram alterações nos parâmetros: Turbidez, Potencial Hidrogeniônico pH e Oxigênio dissolvido. As concentrações dos parâmetros Nitrito, Nitrato e Amônia mantiveram-se bem abaixo dos seus respectivos limites máximos permitidos pela Portaria MS nº 2.914/2011. Quanto as concentrações de Ca+2 e Mg+2, embora a Portaria MS nº 2.914/2011 não estabeleça limites máximos permitidos destes íons na água para consumo humano, a relação entre estes dois elementos constitui um bom indicador de intrusão salina. A razão iônica (rMg+2/rCa+2) apresentou valor médio de 0,737 meq/L, indicativo de água doce, sendo o mínimo de 0,098 meq/L no início da estação chuvosa no PT-04 e máximo de 4,135 meq/L no início do período de estiagem no PT-01. Sob o ponto de vista da qualidade bacteriológica, do total de amostras analisadas, 24 (75%) apresentaram qualidade microbiológica insatisfatória para coliformes totais e 4 (12,5%) para E. coli. A falta de infraestrutura sanitária, como a disposição dos efluentes domésticos em fossas sépticas pode ter sido a responsável pela contaminação microbiológica constatada neste estudo, com graves implicações na saúde dos usuários dos recursos hídricos.

A Bacia do Alto Paraguai é definida pelo trecho compreendido entre as nascentes do Rio Paraguai e a confluência deste com o Rio Apa, e abrange planaltos, depressões e a vasta planície do Pantanal, a maior zona úmida continental do planeta. O objetivo geral deste trabalho é propor uma compartimentação do Pantanal com base em seu funcionamento atual. Para isto, utilizou-se de um conjunto de métodos, análise em componentes principais (ACP), análise em fatores de correspondência (AFC), e análise de deconvolução pelo modelo EMMA (End-Members Mixing Analysis). Essas análises foram aplicadas em amostragens de águas coletadas sob diferentes escalas, desde a da Bacia do Alto Paraguai até a da Nhecolândia, uma sub-região do Pantanal (MS). Esses procedimentos permitiram discriminar, hierarquizar e espacializar os fatores responsáveis pela variabilidade química das águas. Os resultados mostram que a composição química das águas que alimentam a planície pode ser considerada como uma mistura de três perfis químicos, definidos pelo tipo de rocha (calcário, arenito, cristalino) que explica 50% da variância total, e pelo uso e ocupação do solo (adubação de nitrogênio no planalto) responsável por 15% da variância total. As distribuições dos perfis químicos permitiram identificar grandes regiões, e áreas limítrofes entre elas com justaposição de perfis químicos contrastados, tanto no planalto quanto na planície. Apesar de ter-se observado algumas modificações na composição química das águas entre as estações seca e úmida, essas duas amostragens mantém discriminadas as mesmas regiões. Na subregião da Nhecolândia, a evaporação e as precipitações salinas a ela associadas (calcita e Mg-calcita, Mg-silicatos K-silicatos) respondem por 76% da variância total. A influência antrópica (adubação com potássio e nitrogênio nas zonas agrícolas do planalto) respondem por cerca de 10% da variância total. Evaporação, processos redox, uso e ocupação do solo foram apontados como as principais fontes de variabilidade na composição química das águas na Nhecolândia. / The Upper Paraguay Basin is defined by the stretch from the headwaters of the Paraguay River to the confluence with the Apa River. It includes plateaus, depressions and the vast floodplain of the Pantanal, the world largest continental wetland. The aim of this work is to propose a partitioning of the Pantanal based on its current functioning. A set of methods was used, including, principal components analysis (PCA), correspondence factor analysis (CFA), and A PCA-based EMMA procedure (End-Members Mixing Analysis). These methods were applied to water sampling collected at different scales, from the Upper Paraguay River Basin to the Nhecolândia, a sub-region of the Pantanal (MS). It allowed discriminating, prioritizing and spatializing the factors responsible for the variability in water chemistry. The results show that the chemical composition of the waters that supply the floodplain can be considered as a mixture of three end-members, defined by the type of rock (limestone, sandstone, crystalline), which explains 50% of the total variance, and the land use (nitrogen fertilization on the plateau), which accounted for 15% of the total variance. The distributions of chemical profiles discriminated large regions, and areas with juxtaposition of contrasting chemical profiles, both in the highlands and the floodplain. Although some changes occur in the chemical composition of water between dry and wet seasons, these two sets of samples have drawn the same regions. In the sub-region of the Nhecolândia, evaporation and associated salt precipitations (Mg-calcite and calcite, Mg-silicates silicates K) account for 76% of the variance. The anthropogenic influence (K and N-fertilization in agricultural areas of the plateau) accounts for about 10% of the variance. Evaporation, redox processes, land use were identified as major sources of variability in the chemical composition of surface waters in the Nhecolândia.

Ingeniera Civil / En este trabajo se presenta una propuesta de índices de calidad físico-químicos de agua superficial para ecosistemas hídricos de Chile para el Departamento de Recursos Hídricos del Ministerio del Medio Ambiente, con el objeto de clasificar la calidad de las aguas mediante una metodología que se adapte y represente específicamente las condiciones de cada ecosistema. A pesar de los esfuerzos realizados a la fecha, Chile no cuenta actualmente con un índice de calidad de agua propio y oficial, tal que represente las características particulares de sus sistemas hídricos. Los índices propuestos hasta el momento han mostrado restricciones para indicar la calidad de las aguas nacionales, principalmente por no considerar la variabilidad hidroquímica que presentan sus aguas a lo largo y ancho de todo su territorio y por aplicar metodologías que no se adaptan a las condiciones hídricas del país. Debido a lo anterior, se realizó un análisis exhaustivo a la información histórica entregada por el sistema de control hidrométrico de Chile, a cargo de la Dirección General de Aguas (DGA), de todos los sistemas hídricos que poseen estaciones de control de calidad de aguas del país. De esta manera, fue posible determinar el comportamiento fisicoquímico de la matriz de agua de los sistemas hídricos monitoreados, con el fin de considerar estas características e incorporarlas en el índice de calidad. Por otro lado, se realizó un análisis detallado de las metodologías aplicadas en los índices de calidad desarrollados en el mundo, con el fin de proponer un ICA para Chile que se adaptara a las características particulares de sus ecosistemas hídricos. Finalmente, considerando la experiencia internacional y la realidad del territorio nacional, tanto por su diversidad de sistemas, como del tipo y cantidad de información monitoreada por la DGA, se optó por proponer un índice de calidad que incorporara en su estructura las características naturales de las aguas evaluadas y criterios para usos específicos de acuerdo a normas de calidad. Por lo tanto, el índice de calidad de aguas propuesto permite evaluar, en el tiempo y espacio, el estado de la calidad natural de las aguas de los ecosistemas hídricos superficiales del país y su potencial uso como fuente de agua potable y de regadío, considerando las características hidroquímicas particulares de cada tipo de cuerpo de agua de Chile, con el objeto final de detectar cambios significativas en la matriz de agua y realizar a tiempo las gestiones necesarias para evitar desastres irreparables en el ecosistema.

Este trabalho buscou avaliar a existência de diferentes padrões hidroquímicos e isotópicos dos aquíferos fraturados do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG), relacionando esses padrões com as profundidades das entradas de água. O estudo foi desenvolvido a partir do inventário e cadastramento de poços tubulares existentes na região do município de Carlos Barbosa - RS, do levantamento e interpretação de dados geológicos e hidrogeológicos, além da coleta e análise de amostras de água de poços tubulares que estão em operação e são utilizados pela companhia de abastecimento CORSAN. Para este trabalho foram utilizadas informações hidroquímicas e isotópicas da água de 12 poços tubulares e 3 fontes, além de análise isotópica mensal da água da chuva. A análise dos resultados foi realizada através dos diagramas de Piper, Schoeller e Stiff, além de análise estatística de agrupamento a fim de verificar padrões semelhantes entre os pontos amostrados. Os resultados obtidos permitiram evidenciar que a maioria dos poços apresentam profundidade de até 150 metros com vazões médias que variam de 5 a 20 m³/h, localizados em zonas de média e alta densidade de fraturas, as quais possuem orientação preferencial para noroeste. Quanto à hidroquímica, as águas que circulam por esses aquíferos são do tipo bicarbonatadas cálcicas ou magnesianas, predominando as águas bicarbonatadas mistas e cálcicas, com pequenas variações em relação à concentração dos íons e suas razões iônicas. Essas características hidroquímicas são típicas de águas que circulam por estruturas de rochas vulcânicas ácidas e indicam um baixo tempo de residência, sendo as concentrações variáveis com as profundidades das entradas da água. A avaliação entre a correlação de padrões hidroquímicos com a profundidade das entradas de água permitiu a identificação de dois grupos. O primeiro grupo é caracterizado por poços que apresentam entradas de água localizadas em profundidades inferiores a 30 metros e águas com baixa concentração de íons. No segundo grupo estão inseridos poços cujas entradas de água estão localizadas entre 50 e 112 metros e apresentam águas com uma maior concentração de íons como cálcio, sódio, bicarbonatos e maiores valores de condutividade e sólidos totais dissolvidos. A explicação dessas diferenças está relacionada com a circulação de água e com tempo de interação água-rocha que ocorre de forma diferente dependendo da profundidade das entradas de água. A análise de isótopos das águas de poços, fontes e da água da chuva apresentam semelhanças isotópicas indicando que água subterrânea pode ser caracterizada como originada por infiltração da precipitação nas áreas de recarga. Por fim, a caracterização hidroquímica e isotópica indicam que as águas subterrâneas dessa região apresentam baixo grau de mineralização e baixo tempo de residência, sendo que as exceções foram encontradas em poços que possuíam entradas de água mais profundas. / This study aimed to evaluate the existence of different hydrochemical and isotopic patterns of fractured aquifers of Serra Geral Aquifer System (SGAS), relating these patterns with depths of water intakes. The study was developed from the inventory and registration of wells in the region of Carlos Barbosa - RS, the survey and interpretation of geological and hydrogeological data, and the collection and analysis of samples of water from wells that are in operation and are used by the supply company CORSAN. Hydrochemical and isotopic information from 12 wells and 3 water sources were used for this work, in addition to monthly isotopic analysis of rainwater. The analysis was performed using diagrams as Piper, Schoeller and Stiff, and statistical cluster analysis to verify similar patterns between the sampling points. The results have highlighted that most wells have depths up to 150 meters with average flow rates ranging from 5 to 20 m³/h, located in areas of medium and high density of fractures, which have preferential orientation to the northwest. As for hydrochemistry, water circulating through these aquifers are the calcic or magnesian bicarbonate type , predominantly mixed and calcic bicarbonate waters, with minor variations in the concentration of ions and their ionic reasons. These hydrochemical characteristics are typical of waters that circulate structures and acidic volcanic rocks indicate a low residence time, and the varying concentrations with depths of water inputs. The evaluation of the correlation between patterns hydrochemical with water entry's depth allowed the identification of two groups. The first group is characterized by wells that have water intakes located bellow than 30 meters and waters with low concentration of ions. In the second group are inserted into wells whose water inlets are located between 50 and 112 meters and water present in a higher concentration of ions such as calcium, sodium, bicarbonates and higher values of conductivity and dissolved solids. The explanation of these differences are related to the circulating water and water - time interaction rock occurs differently depending of water entry's depth. Analysis of isotopes of water wells and sources of rainwater present isotopic similarities indicating that groundwater can be characterized as caused by infiltration of rainfall areas recharging. Finally, the hydrochemical and isotopic characterization indicate that the groundwater in this region have low grade mineralization and low residence time, with the exceptions were found in wells that had water intakes deeper.