Teores anômalos de bário vêm sendo detectados na água subterrânea explorada por poços de abastecimento público e em aquíferos rasos de áreas industriais no Estado de São Paulo. Tais ocorrências muitas vezes inviabilizam a exploração de água para fins de abastecimento e também resultam na classificação de áreas industriais como contaminadas. A problemática estudada, portanto, apresenta importância econômica e social dentro dos contextos de outorga do uso de recursos hídricos e gerenciamento de áreas contaminadas. Em boa parte dos casos conhecidos, não se sabe se o elemento tem origem natural ou antrópica. neste sentido, o objetivo desta pesquisa foi identificar anomalias e avaliar sua origem, bem como investigar os mecanismos geoquímicos relacionados. A metodologia utilizada envolveu: tratamento estatístico do banco de dados de monitoramento da CETESB; coleta de amostras de água de poços selecionados; identificação e seleção das áreas com anomalias para estudos locais; execução de ensaios de bombeamento com coleta de amostras; realização de sondagens e instalação de poços de monitoramento rasos e profundos; amostragem e análises mineralógicas e químicas de rocha e solo; coleta e análises físico-químicas de água subterrânea. Dentre as ocorrências avaliadas nos poços monitorados pela CETESB, concentrações de até 1,2 mg/L, acima do valor máximo permitido (VMP = 0,7mg/L), foram detectadas especialmente nos poços do Sistema Aquífero Bauru (SAB). Nos poços QUE CAPTAM ÁGUA DOS AQUÍFEROS Marília e Adamantina, tais anomalias estão associadas com águas bicarbonatadas cálcicas de pH mais alcalino, e baixas concentrações de NO\'IND.3\'\'POT.-\'. Enquanto que nos poços que atravessam os aquíferos Adamantina e Santo Anastácio, as ocorrências correlacionam-se positivamente com NO\'IND.3\'\'POT.-\' e Cl\'POT-\', sugerindo origem antrópica associada à infiltração de efluentes domésticos. A origem natural do Ba é comprovada no município de Gália, onde ocorre a maior anomalia (2,2 mg/L) observada em poço de monitoramento, cuja seção filtrante está instalada no nível de maior cimentação carbonática das rochas da Formação Marília. Dentre as áreas industriais, selecionou-se uma unidade produtora de defensivos agrícolas com anomalias no subsolo, onde o Ba pode ter origem não só antrópica, mas também natural. Os solos apresentam concentrações de Ba de até 1.290 mg/kg, acima do valor de intervenção para áreas industriais (750 mg/kg) em alguns pontos. Tais anomalias correlacionam-se positivamente com P\'IND.2\'O\'IND.5\' e foram definidas de origem antrópica, associadas à produção de fertilizantes fosfatados. As anomalias de Ba na água subterrânea de até 8,1mg/L também são de origem antrópica, associadas a práticas inadequadas de manipulação de resíduos e efluentes industriais. / Anomalous levels of barium have been detected in public wells and in shallow aquifer of industrial areas in the state of São Paulo. Frequently, these occurrences result in interrupting the groundwater supply and in classifying the industrial areas as contaminated ones. Therefore, this research has socio-economic and environmental importance in the water resource and contaminated areas management. For most of the cases, it is not known whether the source of the element is natural or anthropic. In this way, the purposes of this research were to identify hazards and to determine their origin, as well as to investigate the geochemical mechanisms related to the anomalies. The methodology consisted of: statistical treatment of the CETESB monitoring database; groundwater sampling of selected public wells; pumping tests along with groundwater sampling; identification and selection of study areas with anomalies; deep and shallow boreholes execution and monitoring wells installation; soil sampling and mineralogical and chemical analyses; groundwater sampling and physic-chemical and chemical analyses. Among the identified occurrences in the state, maximum concentrations of barium (1,2 mg/L) above the maximum permitted level (MPL = 0,7 mg/L) were detected predominantly in the supply wells of the Bauru Aquifer System (BAS). In the pumping wells of Marília and Adamantina aquifers, the anomalies occur in calcium bicarbonate waters, with alkaline pH and low nitrate concentrations. Whereas in the Adamantina and Santo Anastácio aquifers, the barium anomalies are positively correlated with NO\'IND.3\'\'POT.-\' e Cl\'POT.-\', suggesting anthropic source associated with sewage infiltration. The barium natural source in the wells that cross both the Marília and Adamantina aquifers is confirmed at Gália city, where the maximum anomaly occurs (2,2 mg/L), related with the sandstones with carbonate cementation of Marília Formation, specifically at the level with highest cementation. A pesticide manufacturer company was selected between the industrial areas classified as contaminated, with barium anomalies in the soil and groundwater. The concentrations in soil, higher than the maximum permitted level to industrial areas (750 mg/kg) in some points (maximum of 1,290 mg/kg), are related to anthropogenic source, positively correlated with P\'IND.2\'O\'IND.5\', which is associated with phosphate fertilizers production. The barium occurrences in groundwater (maximum of 8,1 mg/L) are related to anthropogenic source too, due to inadequate practices of industrial effluent disposal. Therefore, the presence of barium in the groundwater may be due to geogenic phenomena or to anthropogenic interference

Teores anômalos de bário vêm sendo detectados na água subterrânea explorada por poços de abastecimento público e em aquíferos rasos de áreas industriais no Estado de São Paulo. Tais ocorrências muitas vezes inviabilizam a exploração de água para fins de abastecimento e também resultam na classificação de áreas industriais como contaminadas. A problemática estudada, portanto, apresenta importância econômica e social dentro dos contextos de outorga do uso de recursos hídricos e gerenciamento de áreas contaminadas. Em boa parte dos casos conhecidos, não se sabe se o elemento tem origem natural ou antrópica. neste sentido, o objetivo desta pesquisa foi identificar anomalias e avaliar sua origem, bem como investigar os mecanismos geoquímicos relacionados. A metodologia utilizada envolveu: tratamento estatístico do banco de dados de monitoramento da CETESB; coleta de amostras de água de poços selecionados; identificação e seleção das áreas com anomalias para estudos locais; execução de ensaios de bombeamento com coleta de amostras; realização de sondagens e instalação de poços de monitoramento rasos e profundos; amostragem e análises mineralógicas e químicas de rocha e solo; coleta e análises físico-químicas de água subterrânea. Dentre as ocorrências avaliadas nos poços monitorados pela CETESB, concentrações de até 1,2 mg/L, acima do valor máximo permitido (VMP = 0,7mg/L), foram detectadas especialmente nos poços do Sistema Aquífero Bauru (SAB). Nos poços QUE CAPTAM ÁGUA DOS AQUÍFEROS Marília e Adamantina, tais anomalias estão associadas com águas bicarbonatadas cálcicas de pH mais alcalino, e baixas concentrações de NO\'IND.3\'\'POT.-\'. Enquanto que nos poços que atravessam os aquíferos Adamantina e Santo Anastácio, as ocorrências correlacionam-se positivamente com NO\'IND.3\'\'POT.-\' e Cl\'POT-\', sugerindo origem antrópica associada à infiltração de efluentes domésticos. A origem natural do Ba é comprovada no município de Gália, onde ocorre a maior anomalia (2,2 mg/L) observada em poço de monitoramento, cuja seção filtrante está instalada no nível de maior cimentação carbonática das rochas da Formação Marília. Dentre as áreas industriais, selecionou-se uma unidade produtora de defensivos agrícolas com anomalias no subsolo, onde o Ba pode ter origem não só antrópica, mas também natural. Os solos apresentam concentrações de Ba de até 1.290 mg/kg, acima do valor de intervenção para áreas industriais (750 mg/kg) em alguns pontos. Tais anomalias correlacionam-se positivamente com P\'IND.2\'O\'IND.5\' e foram definidas de origem antrópica, associadas à produção de fertilizantes fosfatados. As anomalias de Ba na água subterrânea de até 8,1mg/L também são de origem antrópica, associadas a práticas inadequadas de manipulação de resíduos e efluentes industriais. / Anomalous levels of barium have been detected in public wells and in shallow aquifer of industrial areas in the state of São Paulo. Frequently, these occurrences result in interrupting the groundwater supply and in classifying the industrial areas as contaminated ones. Therefore, this research has socio-economic and environmental importance in the water resource and contaminated areas management. For most of the cases, it is not known whether the source of the element is natural or anthropic. In this way, the purposes of this research were to identify hazards and to determine their origin, as well as to investigate the geochemical mechanisms related to the anomalies. The methodology consisted of: statistical treatment of the CETESB monitoring database; groundwater sampling of selected public wells; pumping tests along with groundwater sampling; identification and selection of study areas with anomalies; deep and shallow boreholes execution and monitoring wells installation; soil sampling and mineralogical and chemical analyses; groundwater sampling and physic-chemical and chemical analyses. Among the identified occurrences in the state, maximum concentrations of barium (1,2 mg/L) above the maximum permitted level (MPL = 0,7 mg/L) were detected predominantly in the supply wells of the Bauru Aquifer System (BAS). In the pumping wells of Marília and Adamantina aquifers, the anomalies occur in calcium bicarbonate waters, with alkaline pH and low nitrate concentrations. Whereas in the Adamantina and Santo Anastácio aquifers, the barium anomalies are positively correlated with NO\'IND.3\'\'POT.-\' e Cl\'POT.-\', suggesting anthropic source associated with sewage infiltration. The barium natural source in the wells that cross both the Marília and Adamantina aquifers is confirmed at Gália city, where the maximum anomaly occurs (2,2 mg/L), related with the sandstones with carbonate cementation of Marília Formation, specifically at the level with highest cementation. A pesticide manufacturer company was selected between the industrial areas classified as contaminated, with barium anomalies in the soil and groundwater. The concentrations in soil, higher than the maximum permitted level to industrial areas (750 mg/kg) in some points (maximum of 1,290 mg/kg), are related to anthropogenic source, positively correlated with P\'IND.2\'O\'IND.5\', which is associated with phosphate fertilizers production. The barium occurrences in groundwater (maximum of 8,1 mg/L) are related to anthropogenic source too, due to inadequate practices of industrial effluent disposal. Therefore, the presence of barium in the groundwater may be due to geogenic phenomena or to anthropogenic interference

Submitted by Biblioteca de Pós-Graduação em Geoquímica BGQ (bgq@ndc.uff.br) on 2016-04-20T16:44:15Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Nizara_Ratiere.pdf: 2651520 bytes, checksum: 44bf0bb3ae8a35c566cc537b1c981cd1 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-04-20T16:44:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Nizara_Ratiere.pdf: 2651520 bytes, checksum: 44bf0bb3ae8a35c566cc537b1c981cd1 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Universidade Federal Fluminense. Instituto de Química. Programa de Pós-Graduação em Geociências-Geoquímica. Niterói, RJ / A Bacia Sedimentar do Macacu, com uma área de 375 km2, localiza-se no leste metropolitano do estado do Rio de Janeiro. Atualmente, com o franco desenvolvimento das atividades industriais no município de Itaboraí, impulsionado pela instalação do Complexo Petroquímico do Rio de Janeiro – COMPERJ, torna-se imprescindível o monitoramento ambiental na região. A deficiência no abastecimento público na região leva a população à utilização de fontes alternativas de abastecimento, como poços e nascentes, expondo os moradores ao consumo de águas sem o devido tratamento. Este trabalho consiste no estudo hidrogeoquímico dos aquíferos explorados nos distritos de Sambaetiba, Porto das Caixas e Itambi, no município de Itaboraí. Para representar os sistemas aquíferos explorados foram definidos 18 pontos de amostragem, incluindo cavas submersas utilizadas na extração de areia. Os pontos de amostragem foram distribuídos conforme as seguintes unidades hidroestratigráficas da bacia: Aluvionar-lacustrino, Macacu e Cristalino. Desta forma, entre Junho/2013 e Abril/2015 foram realizadas campanhas de amostragens com medidas físicoquímicas e análises químicas para água subterrânea ao longo da Bacia do Macacu. Foram determinadas as concentrações dissolvidas dos íons maiores Na+, K+, Mg+2, Ca+2, Cl-, SO4 -2, HCO3 - e dos constituintes secundários B, Cd, Mo, As, Pb, Mn, Fe, Ba, F, Cr, Cu, Ni, Zn, V, Al e Se, bem como os nutrientes N-NH4, N-NO2, N-NO3 e P-PO4. As águas subterrâneas apresentaram as classes hidroquímicas bicarbonatadas mistas e sódicas (aq. Macacu), bicarbonatadas-cálcicas a sódicas (aq. Cristalino), e bicarbonatadas cálcicas, mistas, cloretadas-cálcicas a sódicas (aq. Aluvial-lacustrino). Constatou-se que as espécies iônicas Na+ Mg+2 e Ca+2 na cabeceira da bacia (Sambaetiba) teriam origem do intemperismo de minerais presentes nas rochas do embasamento. Na parte mediana da bacia (Porto das Caixas), através de análises no aquífero Macacu verificou-se predominância de diluição das águas subterrâneas com uma diminuição generalizada dos íons principais dissolvidos. Em Itambi, área de descarga da bacia, verificou-se um processo de salinização acumulativa das águas subterrâneas. Nesta região, representada pelo sistema Aluvial-lacustrino, o estudo das razões iônicas indicaram valores de salinidade vinculados à contaminação por efluentes domésticos e uma possível contribuição da cunha salina em função de super-explotação do aquífero. Foram verificados alguns constituintes nas águas subterrâneas da região em concentrações excedentes aos limites da Resolução CONAMA 420/2009 e MS/2.914, tais como o NO3 e Coliformes, além do Pb, Fe, Mn, Ni, Se, sendo as concentrações de Bário (aq. Aluvial-lacustrino) e Flúor (aq. Cristalino) as mais relevantes. Foi apontada a existência natural desses constituintes no material geológico e acréscimo antropogênico envolvendo emissões atmosféricas de cerâmicas, poeiras e contaminações em subsuperfície por efluentes domésticos. / The Macacu Sedimentary Basin, with an area of 375 km2, is located in the metropolitan eastern state of Rio de Janeiro. Nowadays, the fast development of industrial activities in the city of Itaboraí, motivated by the installation of the Petrochemical Complex of Rio de Janeiro - COMPERJ, makes it essential environmental monitoring in the region. The structural problems in the region´s public supply leads the population to the use of alternative water sources such as wells and springs, a fact that exposes residents to drinking water without proper treatment. This work consists of the hydrogeochemical study of aquifers exploited in the districts of Sambaetiba, Porto das Caixas and Itambi, in Itaboraí. To represent the exploited aquifer systems were set 18 sampling points, including submerged sand diggings resulting from mining. Sampling points were distributed according to the following hydrostratigraphic units of the basin: aquifer system Alluvial-Lacustrine, Macacu and Crystalline. In this way, between June/2013 and April/2015 sampling campaigns were performed with physical-chemical measurements and chemical analysis for groundwater along the Macacu Basin. Several techniques were used to determine the dissolved concentration of major ions Na+, K+, Mg+2, Ca+2, Cl-, SO4 -2, HCO3 -, secondary constituents B, Cd, Mo, As, Pb, Mn, Fe, Ba, F, Cr, Cu, Ni, Zn, V, Al and Se, as well as the nutrients NNH4, N-NO2, N-NO3 and P-PO4. Region`s groundwater showed hydrochemical types as bicarbonate mixed and sodic (aq. Macacu), bicarbonate-calcic to sodic (aq. Crystalline), and bicarbonate calcic, mixed, chlorinated calcic to sodic (aq. Alluvial-lacustrine). The weathering of minerals in basement rocks would originate the ionic species Na+ Mg+2 and Ca+2 in the headboard of the basin (Sambaetiba). In the middle part of the basin (Porto das Caixas), analyses of the aquifer Macacu showed a predominance of diluted groundwater, with a widespread reduction in dissolved major ions. In the region of Itambi district, discharge area of the basin, there was a cumulative process of salinization of the groundwater. In this region, represented by Alluvial-lacustrine system, the study of ionic ratios indicated salinity linked to contamination by domestic sewage disposal and a possible contribution of salt-wedge intrusion due to of super-exploitation of the aquifer. Were verified some constituents in the area`s groundwater with concentration exceeding the limits established by CONAMA 420/2009 and MS/2914, such as NO3 and Coliforms, besides the Pb, Fe, Mn, Ni, Se, highlighting the presence of Barium (aq. Alluvial-lacustrine) and Fluorine (aq. Crystalline). This study estimates a natural source of these constituents present in geological material and an increase involving anthropogenic factors, such as ceramic atmospheric emissions, dust and contamination by domestic wastewater in subsurface.