Magíster en Ciencias, Mención Geología. Geóloga / En un contexto en que los métodos de exploración de recursos geotérmicos tienen que ser cada vez más eficientes, una comprensión más clara de los factores que controlan la localización y naturaleza de los reservorios de alta entalpía en los Andes chilenos es un requisito clave. Debido a esto, se hace necesario utilizar herramientas geoquímicas especializadas, en particular para agua geotermal con influencia de lago salino, y así establecer modelos que discriminen entre entradas de solución salina de superficie respecto a potenciales signaturas químicas e isotópicas relacionadas con la presencia de reservorios geotermales profundos. A la fecha, sólo un número muy limitado de estudios han reportado concentraciones de elementos traza e isótopos de B, Li y Sr en aguas de salares en el norte de Chile, todos ellos destinados a diferenciar las contribuciones relativas de reservorios y salmueras superficiales en los manantiales termales en borde de lagunas y salares. Sobre esta base, el objetivo principal de este trabajo es definir dichas señales químicas e isotópicas de las diferentes fuentes que aportan iones a las aguas termales al Salar de Surire y a la Laguna Tuyajto en el Altiplano de la I y II región, Chile. Así, se pretende identificar la naturaleza y extensión de procesos de mezcla entre los miembros extremos evaporíticos y geotermales, para finalmente cuantificar el aporte de iones en aguas termales de ambientes salinos según su fuente. Los objetivos propuestos fueron alcanzados mediante el estudio de un set de muestras de agua subterránea y superficial, depósitos evaporíticos, de sinter y volcánicos, y un experimento de disolución de sales. Se analizaron las razones isotópicas de 87Sr/86Sr para estudiar las fuentes de los iones en las aguas, y las concentraciones de elementos mayores, traza e isotopos estables de Li (δ7Li) y B (δ11B) para entender las fuentes y los alcances de los procesos hidrogeoquímicos que afectan las aguas geotermales. Las concentraciones de magnesio en aguas termales (~19,7 mg/L en Polloquere; 59 mg/L en Tuyajto) están significativamente empobrecidas en relación con las aguas de lagos salinos (~685,2 mg/L en Polloquere; 7457 mg/L en Tuyajto). La concentración total de Sr en aguas termales es baja (Sr=3,7 mg/L, 87Sr/86Sr=0,706244 en Polloquere; Sr=2,7 mg/L, 87Sr/86Sr=0,707385 en Tuyajto) mientras que para aguas salinas ésta es alta (Sr=31 mg/L; 87Sr/86Sr=0,706314 en Polloquere; Sr=41mg/L, 87Sr/86Sr=0,70823 en Tuyajto). Las concentraciones y datos isotópicos de Li y B en Polloquere son Li=139 mg/L, δ7Li=5,37, B=795 mg/L, δ11B=10,6 para aguas de lagos salinos y Li=12,2 mg/L, δ7Li=2,96, B=73 mg/L, δ11B=5,09 para aguas termales. Mientras que en Tuyajto son Li=58,9 mg/L, δ7Li=6,66, B=910 mg/L, δ11B=3,91 para aguas de lagos salinos y Li=0,68 mg/L, δ7Li=4,24, B=3,2 mg/L, δ11B=-0,41 para aguas termales Los datos experimentales de disolución de minerales evaporíticos (por ejemplo, ulexita, halita, yeso) muestran que la concentración total de Cl (~3242 mg/L) y razones Br/Cl, (~6,5 10-4) de las aguas experimentales resultantes son similares a las composiciones medidas para las aguas termales (Cl=~1953, Br/Cl=~7,5 10-4). A partir de los resultados obtenidos, se propone un modelo en donde el agua adquiere la signatura isotópica de Sr Li y B de las rocas volcánicas presentes en las cuencas. La meteorización incentiva la captación de 6Li y 10B en arcillas. Mientras que las condiciones áridas superficiales, por un lado, gatillan la evaporación de las salmueras de lago, favoreciendo la incorporación del isotopo más liviano (10B) en la fase vapor, y, por otro lado, estimulan la precipitación de minerales evaporíticos, entre ellos boratos, que captan 10B en la forma tetrahedral. La precipitación y disolución minerales evaporíticos induce cambios en la signatura isotópica, tanto en los minerales cristalizados como en la salmuera residual, haciendo factible la identificación de aportes de solutos provenientes de los depósitos evaporíticos superficiales o de salmueras de lago en las aguas subterráneas (participación de salmueras en aguas subterráneas de Surire entre 5,8 y 53%; en Tuyajto entre 0,73 y 30%). Dado que δ7Li junto con δ11B entregan evidencias de fraccionamiento estimulado por captación de 7Li y 10B en arcillas y boratos, la signatura del posible equilibrio termodinámico que ocurre en profundidad, en los reservorios geotermales, se pierde. Los valores isotópicos de estroncio en las aguas y depósitos evaporíticos, reflejan las razones isotópicas de rocas y depósitos volcánicos continentales. La precipitación de minerales de alteración geotermal en profundidad y durante el ascenso (e.g. calcita, evidenciado por aumento de F acompañado de la disminución de Ca en aguas termales; arcillas, evidenciado por razones Mg/Cl), y procesos de intercambio iónico (e.g. captación de K en arcillas, evidenciado por razones K/Cl), caracterizan la química de las aguas termales salinas. En este estudio fueron aportados antecedentes de utilidad en la exploración de recursos geotermales asociados a lagos salinos en el Altiplano de Chile. La detección química de la señal salina superficial en las aguas subterráneas es compleja y su detección debe considerar diversos aspectos (química de cationes, aniones y trazas). Datos isotópicos inéditos de Li B y Sr entregan información sobre la génesis de las fuentes termales salinas, al identificar los procesos que las afectan durante su línea de flujo y al cuantificar su interacción el ambiente salino superficial.

Geólogo / La unidad hidrogeológica de Balanegra (Campo de Dalias, SE España) tiene una geometría compleja. Este hecho, junto al aumento de la demanda de agua para abastecer la agricultura intensiva que se desarrolla en la zona ha creado problemas con respecto a la calidad y a la cantidad de agua disponible. En este trabajo se utilizan diferentes técnicas hidrogeoquímicas, como también el uso de SIG, simulaciones geoquímicas y geoestadística para identificar y localizar los posibles procesos fisicoquímicos que actúan en las aguas de este acuífero. A partir de esto se identificaron procesos de intrusión marina, de disolución/precipitación de carbonatos y evaporitas y, de contaminación antrópica. Los procesos identificados, presentan además una clara relación espacial que permite identificar las áreas donde ocurren. La intrusión marina se presenta en sondajes cercanos a la costa y en algunos puede alcanzar hasta el 5,1% del total de la composición de las aguas; la interacción agua/roca es un proceso común en el acuífero de Balanegra, aunque las muestras presentan diferentes intensidad del proceso; la contaminación antrópica, asociada al exceso de nitrato, se ha medido en sondajes ubicados en la zona costera donde se supone un acuífero más superficial, la escama de Balsa Nueva. Las simulaciones hidrogeoquímicas permitieron identificar que las altas concentraciones de salinidad en un grupo de muestras alejado de la costa y con altas temperaturas no pueden ser explicadas solo con la interacción agua/roca. La gran distancia a la costa (5 km), y la presencia de un acuífero superior (Balerma-Las Marinas), con agua de escasa calidad, sugiere que los datos reflejan una posible conexión hidráulica con este acuífero. Los resultados obtenidos permiten identificar y cuantificar cuatro procesos hidrogeoquímicos diferentes que, si bien pueden ser identificados, actúan, en general, al mismo tiempo y con diferentes intensidades complicando el análisis de detalle. No obstante, en las áreas costeras domina la intrusión marina y, en proximidad del área de recarga y en la parte central del acuífero, los procesos de disolución/precipitación.

O proposto deste estudo é a determinação da origem e o entendimento do comportamento geoquímico do nitrato no Aqüífero Adamantina, em Urânia, noroeste do Estado de São Paulo. As principais atividades desenvolvidas foram a elaboração de um cadastro de poços e de fontes potenciais de contaminação e a realização de análises físico-químicas (no campo e em laboratório) e isotópicas (nitrogênio) das águas subterrâneas. O Aqüífero Adamantina, na área urbana do município de Urânia, encontra-se extensivamente contaminado por nitrato e poluído por cloreto e amônio. A fonte de contaminação é do tipo antrópica, multipontual, proveniente de sistema de saneamento in situ do tipo fossas negras. As maiores concentrações de nitrato foram identificadas na zona rasa (ZR) do aqüífero (até 21 m de profundidade). Estas distribuem-se na forma de \"ilhas\" circulares. Foram observadas variações temporais destas concentrações quando comparadas às estações seca e úmida. Na ZR distinguem-se águas bicarbonatadas nitratadas cálcicas, secundariamente bicarbonatadas nitratadas sódicas e cloro-nitratadas cálcicas. As águas de profundidade intermediária (ZI), de 57 a 104 m de profundidade, são bicarbonatadas cálcicas e bicarbonatadas nitratadas cálcicas. Na zona profunda (ZP), até 160 m de profundidade, as águas são bicarbonatadas sódicas. Estas evoluem, da ZR para ZI, acompanhando o fluxo subterrâneo, da recarga para a descarga, junto às principais drenagens que cortam a área, com diminuição das concentrações de nitrato, cloreto e sódio. Predomina nas zonas rasa e intermediária um ambiente hidroquímico oxidante / This study has been conducted with a view to determining the origin and understanding the geochemical behavior of nitrate in the Adamantina Aquifer in Urânia, located in the northwest of the state of São Paulo. The main activities developed included a survey of wells and potential sources of contamination, as well as physical-chemical analyses (in the field and the laboratory) and isotopic (nitrogen) analyses of groundwater. In the urban area of the municipality of Urânia, the Adamantina Aquifer is found to be extensively contaminated by nitrate and pollued with chloride and ammonia. The source of this contamination is anthropic and multi-point in nature, caused by the in-situ sanitation system(cesspit). The highest concentrations of nitrate were detected in the shallow zone (ZR) of the aquifer (until 21 m depth). These concentrations are distributed in the form of circular \"islands\". Seasonal variations in these concentrations were observed when making a comparison between the rainy and dry seasons of the year. In the ZR, there are found to be calcium-nitrate-bicarbonate waters and, to a lesser extent, sodium-nitrate-bicarbonate and calcium-chloride-nitrate waters. Groundwater of intermediate depth (ZI), from 57 to 104 m depth, is calcium-bicarbonate and calcium-nitrate-bicarbonate. In the deep zone (ZP), until 160 m depth, sodium-bicarbonate waters are to be found. These waters evolve from the ZR to the ZI, in a manner that accompanies froundwater flow, from the recharge zone to the discharge zone, joined to the main drains that cross the area, with a fall in concentrations of nitrate, chloride and sodium. An oxidizing hydrochemical environment predominates in the shallow and intermediate zones.

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Na composição de fritas, esmaltes e corantes, empregados na indústria cerâmica, são utilizadas quantidades expressivas de Chumbo, Zinco, Boro e outros elementos potencialmente tóxicos ao meio ambiente. O pólo cerâmico de Santa Gertrudes, SP onde se situa a área de estudos, é o maior do gênero do país e responsável por mais da metade da produção nacional de pisos e revestimentos cerâmicos esmaltados. A área, conhecida como \"região dos lagos de Santa Gertrudes\", situa-se na bacia hidrográfica do córrego da Fazenda Itaqui e nela foram dispostos de forma inadequada resíduos das linhas de esmaltação das indústrias cerâmicas, gerando contaminação ou poluição ambiental. Com o avanço de aterros por parte das indústrias, a paisagem tem sofrido intensas modificações. Somam-se, ainda, processos da dinâmica superficial, como erosão, transporte e deposição de sedimentos, assoreamento etc. que devido à inexistência de práticas conservacionistas, têm amplificado a degradação da área. A partir dessa realidade, foram efetuadas investigações em solos, sedimentos, águas subterrâneas e superficiais, visando a caracterização ambiental da área e o estudo do comportamento do Chumbo, Zinco e Boro, elementos tipicamente associados aos resíduos industriais nela descartados. Os lagos, antigas cavas de extração de argila, atualmente abandonados ou utilizados para lazer ou pesca, apresentam elevadas concentrações de Chumbo, Zinco e Boro nos sedimentos de fundo, bastante acima daqueles tomados como referência. Nas águas superficiais, não há concentrações elevadas desses elementos, exceto no caso do Boro, principalmente em épocas de chuvas intensas. Em terrenos recentes, formados por aluviões e áreas aterradas com contribuição de resíduos industriais, as concentrações de Chumbo, Zinco e Boro no solo chegam também a ser muitas vezes maiores que as do solo tomado por referência. Nestes locais, foram gerados aqüíferos livres, em cujas águas subterrâneas foram detectadas concentrações elevadas de Chumbo e Boro, acima dos padrões de potabilidade. Verificou-se que o comportamento (retenção e mobilidade) dos três elementos encontra-se intimamente ligado ao pH, à presença de matéria-orgânica, partículas coloidais, óxidos/hidróxidos e carbonatos. A mobilidade ocorre em sua forma de íons simples; de ácidos pouco dissociados, como o ácido bórico; por fenômenos de sorção ligados a materiais particulados em suspensão aquosa etc. A fixação, por outro lado, dá-se pelos fenômenos de precipitação, sorção etc. A conformação topográfica, os processos da dinâmica superficial e a natureza argilosa de seus solos e sedimentos, somados às conclusões aqui observadas, indicam que a área de estudos é confinada, com solos e sedimentos dos lagos como depositários dos principais contaminantes ou poluentes. O Boro, devido a sua acentuada solubilidade, pode encontrar-se disponível e eventualmente, migrar para locais a jusante da área de estudos. A área tem sofrido intensa degradação ambiental, no entanto, tem havido conscientização da população local e mudança de mentalidade por parte dos industriais (a exemplo da indústria cerâmica CEDASA), que sob monitoramento da CETESB, tem iniciado a implementação de medidas que visam recuperá-la. / ln the composition of glazes and colourings, employed in the ceramics industry, a great quantity of lead, zinc, boron and other elements which are potentially toxic to the environment are used The ceramics industrial complex of Santa Gertrudes, state of São Paulo, on which the studies are based is the biggest of its kind in Brazil and it is responsible for more than half of the national production of glazed ceramics covering. The area, known as \"Region of the lakes of Santa Gertrudes, is located at the hydrographical drainage basin of Fazenda de ltaqui stream in which industrial wastes from the plants were inadequately disposed, generating environmental contamination or pollution. With the increase of landfill areas caused by the industries, the landscape has suffered intense modifications. ln addition, exogenous processes, such as erosion, transport and deposition of sediments, sanding up etc. have amplified the degradation of the area due to the lack of conservationist practices. Based on this reality, some investigations were carried out on soils, sediments, surface and groundwater, aiming at the environmental characterisation of the area, as well as the study of the behaviour of lead, zinc and boron, elements which are typically associated with industrial ceramics wastes. The lakes, old cray mining caves presently abandoned or used for fishing or leisure show high concentrations of lead, zinc and boron in the bottom sediments, very much higher than those taken as references. ln surface water, there is minimal concentration of these elements except in the case of boron, mainly in intense rainy seasons. ln recent lands, formed by alluvial and landfill areas with contributions from industrial wastes, the concentrations of lead, zinc and boron in the soil gets to be much more than those in the soils taken as references. ln these lands, unconfined local aquifers were generated, and their groundwater has elevated concentration of lead and boron, higher than the potable standards. It was verified that the behaviour (retention and mobility) of the three elements find themselves intimately linked to pH, the presence of organic matter, colloid particles oxides/hydroxydes and carbonates. The mobility occurs as simple ions, as weak acid like boric acid, though the phenomenon of sorption linked to particle material in aqueous suspension etc. The fixation, on the other hand, is caused by precipitation, sorption etc. The topographic conformation, the exogenous processes and the naturally clayed granulation of soils and sediments, summer up the conclusion herein observed, indicate that the area studied is confined, with bottom sediments of the lakes as depots of the principal contaminants or pollutants. The boron, due to its accentuated solubility, could be available and eventually migrate downstream of the studied area. Although the Region of the lakes of Santa Gertrudes has suffered intense environmental degradation, there has been an awareness in the local population and a mentality change on the part of the industries (an example is that of the ceramics industry CEDASA Ltd.), that under the monitoring of CETESB (Environmental Agency of the state of São Paulo), has started out recovery measures.

O objetivo desta pesquisa é estabelecer a evolução hidrogeoquímica do Aqüífero Adamantina na cidade de Urânia, noroeste do Estado de São Paulo, definindo as relações químicas entre a água subterrânea e a rocha hospedeira desde a zona de recarga até a descarga. Durante a realização deste trabalho foram coletadas amostras de água em 14 poços cacimbas (PC), 10 poços tubulares particulares (PT) e 7 poços profundos da SABESP (PP), distribuídos na área de estudo, por um período de três anos, para análises físico-químicas de metais, pH, Eh, condutividade elétrica e alcalinidade. Sedimentos da Formação Adamantina de dois poços tubulares também foram amostrados para análise mineralógica (microscopia óptica, difração de raio-X e microscopia eletrônica de varredura), granulométrica (peneiramento e pipetagem) e química (ICP/AES-Plasma). Os resultados obtidos indicaram que a água subterrânea encontra-se em contato com sedimentos arenosos compostos principalmente por quartzo, feldspato (K-feldspato, albita e anortita), anfibólio e piroxênios cálcicos magnesianos, granada, calcita, goetita, hematita, montmorilonita cálcica e caulinita. Quimicamente o sedimento é composto por SiO2 (76% a 78% da massa), seguido pelo ferro e alumínio (4% a 10%), CaO (3,4%) MgO (1,5%), K2O (1%) e Na2O (0,3%). As águas subterrâneas do Aqüífero Adamantina na área de estudo foram divididas em três zonas hidroquímicas dominantes. A zona rasa e de recarga (profundidades de 2,0 a 16,0 m) é caracterizadapor águas cloretadas sódicas devido à presença de contaminação por fossas sépticas e negras, vazamentos da rede de esgoto e/ou fertilizantes nitrogenados. Na zona intermediária (profundidades de 8,0 a 100,0 m) predominam águas bicarbonatada cálcica, causada pela dissolução de minerais carbonáticos e aluminossilicáticos, porém ainda observa-se influência da contaminação. A zona profunda (profundidade de 60,0 a 160,0 m) e de descarga é caracterizada por ) água bicarbonatadas cálcicas, porém foi observada a presença de sódio em poços próximos à zona de descarga, indicando uma possível troca deste cátion com o cálcio. / The objective of this study is that of establishing the hydrogeochemical evolution of the Adamantina Aquifer in the city of Urânia, located in the northwest of the state of São Paulo, defining chemical relationships between groundwater and the rock holding this water, from the recharge zone to the discharge zone. During this work, water samples were collected over a period of three years from 14 hand-dug wells (PC), 10 private deep groundwater wells (PT) and 7 SABESP deep groundwater wells (PP), distributed throughout the area under study, with a view to conducting physical-chemical analyses of metals, pH, Eh, electrical conductivity and alkalinity. Adamantina Formation sediments in two of the deep groundwater wells were also sampled for mineralogical analysis (optical microscope, X-ray diffraction and scanning electron microscope), granulometric analysis (sieving and pipeting) and chemical analysis (lCP/AES-Plasma). The results obtained showed that groundwater is to be found in contact with sandy sediments principal|y composed of quartz, feldspar (K-feldspar, albite and anortite), calcium-magnesium amphibole and pyroxenes, garnet, calcite, goethite, hematite, calcium montmorilonite and caulinite. ln chemical terms, this sediment is composed of SiO2 (76% to 78% by mass), followed by iron and aluminum (4% to 10%), CaO (3,4%), MgO (1.5%), K2O (1%) and Na2O (0.3%). The groundwater of the Adamantina Aquifer in the area under study was divided into three predominant hydrochemical zones. The shallow recharge zone (depths ranging from 2.0 to 16.0 cm) is characterized by sodium-chlroride waters, due to the presence of contamination from septic tanks and cesspits, leaks from the sewage collection network and/or nitrogenated fertilizers. ln the intermediate zone (depths ranging from 8.0 to 100.0 m) there is a predominance of calcium-bicarbonate waters, brought about by dissolved carbonate and aluminosilicate minerals, although the influence of contamination can still be seen. The deep discharge zone (depths ranging from 60.0 to 160 m) is characterized by calcium-bicarbonate waters, however, the presence of sodium was detected in wells located close to the discharge zone, indicating the possible exchange of this cation with calcium.

Teores anômalos de cromo hexavalente vêm sendo detectados na água subterrânea de vários municípios da região noroeste do Estado de São Paulo, sendo que em Urânia foram observadas as maiores concentrações do elemento, afetando as condições do consumo e uso humano. Estudos prévios realizados indicaram que a origem do cromo na água subterrânea é natural e proveniente de minerais com cromo no aqüífero profundo. Este projeto teve como principais objetivos: (1) a caracterização química e mineralógica da fase sólida do aqüífero profundo, realizada em testemunhos de duas sondagens profundas; (2) a caracterização da estratificação das concentrações de cromo na água subterrânea, com base na coleta e análise de amostras de água provenientes de poços de monitoramento instalados em diferentes profundidades do aqüífero; (3) a identificação dos processos hidrogeoquímicos que justificam a passagem do cromo da fase sólida para a água. Para tanto, foram realizadas análises químicas e mineralógicas por WDS, microssonda eletrônica e CTC, diversos métodos de análise química da água subterrânea, utilizados programas como o AquaChem e PHREEQc para trabalhamento do banco de dados e modelagens, além de uma grande variedade de experimentos de laboratório. As análises químicas por WDS e microssonda eletrônica indicaram concentrações de cromo de até 12.600 ppm em cristais de diopsídio, e de 650 ppm em capas de argilomineral. O material sólido apresenta uma capacidade de troca de cátions da ordem de 30 meq/100g, com ordem de abundância dos cátions Ca>>Mg>>K>Na. Na porção profunda do aqüífero, foi observada uma anomalia de sódio adsorvido, influenciando na composição química da água. As características hidroquímicas do aqüífero indicaram a ocorrência de estratificações de águas com diferentes perfis hidroquímicos. As águas são, no geral, do tipo bicarbonatadas cálcicas, porém com uma elevação do conteúdo de sódio na base do aqüífero. O cromo foi identificado na água predominantemente na forma hexavalente, com concentrações que atingiram 0,139 mg/L, acima, portanto do limite de potabilidade (0,05 mg/L). A ocorrência de valores mais elevados de cromo na água parece estar associada a ambientes de elevados pH e Eh, como observado no aqüífero profundo, enquanto que nas zonas rasas, que apresentam valores de pH e Eh neutros, apresentaram baixo conteúdo de cromo. Os principais resultados dos ensaios de laboratório indicaram que há passagem de cromo para água subterrânea, através do ataque aos minerais pesados com pH ácido; os ensaios de batch test realizados apontaram que o material sólido do aqüífero apresenta alguma capacidade de adsorção de Cr6+, chegando a um máximo de 0,12 ppm; o experimento de solubilização indicou a passagem de pequenas concentrações de cromo para a água e que a composição química da água do ensaio é semelhante à água do aqüífero. O modelo mais provável das reações geoquímicas que explicam a passagem do cromo da fase sólida para a água é apresentado a seguir, divido por etapas: (1) o intemperismo dos diopsídios cromíferos deve ser o processo inicial de disponibilização de cromo para a água, resultando na precipitação do cromo como hidróxidos ou sendo adsorvido por hidróxidos de ferro e manganês; (2) ocorrência de uma reação de oxi-redução a partir do cromo trivalente que ocorre nos minerais secundários, disponibilizando o cromo para a água subterrânea, sendo que esta oxidação ocorre a partir da redução de óxidos de manganês presentes como minerais em aqüíferos, liberando Mn2+; (3) O Cr3+ é rapidamente e fortemente imobilizado por adsorção em argilominerais de baixo valor de pHpzc, enquanto que o Cr6+, devido à sua natureza aniônica, é preferencialmente retido em superfícies carregadas positivamente, como os óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio (minerais com elevados valores de pHpzc), principalmente em condições hidroquímicas neutras a ácidas; (4) altas concentrações de OH-, de HCO3- e de CO3 2- provavelmente elevam a competição pelos sítios de adsorção de ânions e causam a dessorção dos ânions de Cr6+ para a água do aqüífero. / Anomalous hexavalent chromium contents have been detected in groundwater in many municipalities of the northwestern region of São Paulo state. In the city of Urânia, the highest concentrations of this element have been observed, affecting the conditions for human consumption. Previous studies indicated that the origin of chromium in groundwater is from natural sources and derived from chromium minerals in the deep aquifer. The main objectives of this research are to: (1) characterize chemically and mineralogically the solid phase from the deep aquifer; (2) characterize the stratification of chromium concentrations in groundwater, based on sampling and analysis of groundwater from wells installed in different depths of the aquifer; (3) identify hydrogeochemical processes that justify the passage of chromium from solid phase to groundwater. To achieve these objectives, chemical and mineralogical analysis by WDS, microprobe and CEC were made, diverse chemical analytical methods were used for groundwater, database and modeling were used through AquaChem and PHREEQc programs, besides a great variety of laboratory experiments. Chemical analysis from WDS and microprobe indicated chromium concentrations of up to 12.600 ppm in diopside crystals, and up to 650 ppm in clay mineral coats. The solid material has a Cation Exchange Capacity (CEC) of about 30 meq/100g, with cation abundance order of Ca>>Mg>>K>Na. In the aquifer deep zone, it was observed an adsorbed sodium anomaly, that influences groundwater chemical composition. The aquifer hydrochemical characteristics indicated the occurrence of water stratifications with different hydrochemical profiles. The groundwaters are, in general, calcium bicarbonated, with a elevation of sodium contents in the base of the aquifer. Chromium was identified predominatly in hexavalent state of oxidation, with concentrations of up to 0,139 mg/L, thus above potability standards (0,05 mg/L). The occurrence of higher chromium concentrations in groundwater seems to be related to high pH and Eh environments, whereas shallow zones, that have neutral values of pH and Eh, presented low chromium contents. The main results of laboratory experiments have indicated that there is passage of chromium to groundwater through acid etching in heavy minerals; batch tests have shown that solid phase has some sorption capacity, reaching a maximum of 0,12 ppm; solubilization experiment indicated the passage of low concentrations of chromium to water and that chemical composition from the experiment water is similar to groundwater. The probable model that explain the passage of chromium from solid phase to groundwater is presented hereafter, divided in steps: (1) it is indicated that weathering of chromium diopsides must be the initial process of availability of chromium to water; (2) hexavalent chromium can only occur in groundwater after the occurrence of an oxi-reduction reaction from the trivalent chromium that occurs in minerals. Many authors recognize that this oxidation occurs from the reduction of manganese oxide presented as minerals in the aquifer, releasing Mn2+, that later will be oxidated again; (3) the trivalent chromium is rapidly and strongly immobilized by sorption in clay minerals of low values of pHzpc, whereas the hexavalent chromium, due to its anionic nature, is preferably retained in positively charged surfaces, like iron and aluminium hydroxides (minerals with high values of pHzpc), mainly in neutral to acid hydrochemical conditions; (4) high OH-, HCO3 - and CO3 2- concentrations probably elevate the competition for anion sorption sites and cause the desorption of hexavalent chromium anions to groundwater.

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Submitted by Gisele Mara Hadlich (gisele@ufba.br) on 2018-06-05T14:44:39Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_Final_Josana.pdf: 10245087 bytes, checksum: dfb5359273d1941d450dbf52a4488893 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-05T14:44:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_Final_Josana.pdf: 10245087 bytes, checksum: dfb5359273d1941d450dbf52a4488893 (MD5) / As crescentes preocupações da sociedade com a qualidade dos recursos hídricos subterrâneos como garantia de fonte para o abastecimento público e para a produção econômica foram propulsoras da tomada de atitudes por parte dos governos de forma a estabelecerem programas de proteção da qualidade das águas subterrâneas e medidas que evitem sua degradação. A caracterização hidrogeoquímica tem por finalidade identificar e quantificar as principais propriedades e constituintes químicos, procurando estabelecer uma relação com o meio físico e os processos e fatores que influem na evolução da qualidade das águas subterrâneas, que podem ser intrínsecos e extrínsecos ao aquífero. O estudo da vulnerabilidade, por conseguinte, é um instrumento importante para o planejamento e gestão dos recursos hídricos, especialmente, nos aquíferos livres, utilizado para garantir a qualidade e a quantidade da água destes reservatórios. Os conceitos de vulnerabilidade natural de aquíferos fornecem subsídios ao planejamento do uso do território e da água por meio do conhecimento dos fatores que comprometem a qualidade da água e os riscos que podem leva-la à poluição. Assim, propõe-se nesta pesquisa a Classificação hidrogeoquímica das águas e a avaliação da vulnerabilidade intrínseca à contaminação natural do aquífero Taquari/Maruim no município de Maruim, Sergipe, utilizando os métodos GOD (FOSTER; HIRATA, 1988), DRASTIC (ALLER et al., 1987) e MAIA (MAIA; CRUZ, 2010). Foram realizadas as coletas dos dados necessários para definir os parâmetros aplicados aos métodos de avaliação da vulnerabilidadee analisada a hidroquímica de 30 poços em operação no município. Em cada amostragem foram determinados os parâmetros físico-químicos in situ, tais como: temperatura, pH, Eh, condutividade elétrica, OD e sólidos totais dissolvidos. Nas amostras coletadas para laboratório, foram realizados ensaios para determinação e quantificação de cloreto, sulfato, fosfato, íons cálcio, magnésio, sódio, potássio, carbonato e bicarbonato e nitrato. De acordo com o diagrama de Piper (1944) as águas subterrâneas foram classificadas em bicarbonatadas cálcicas (40%), cloretadas cálcicas (30%) e, em pequena proporção, cloretadas sódicas (26,7%) e bicarbonatada sódica 3,3%. Foram determinadas as classes de vulnerabilidade de cada um dos métodos e os respectivos mapas foram plotados. O município apresentou uma tendência média de vulnerabilidade intermediária, com variações, a depender do método utilizado. Algumas áreas próximas à sede municipal, onde estão localizados os principais poços de abastecimento, possuem tendência de vulnerabilidade alta e, em alguns casos, extrema.