nÃo hà / The JandaÃra Aquifer, located in the Apodi Plateau in QuixerÃ, CearÃ, is used predominantly for irrigated agriculture and is an aquifer of nature karst and is unconfined. In the area was found contamination by human activities and due to high heterogeneity and anisotropy of permeability, rain infiltration differs from one point to another, resulting in different concentrations in the same aquifer. Was realized monitoring of the static level and the volume produced in 11 wells using datalogger. Six campaigns were realized for sampling 17 wells for analysis of major ions and measurements of electrical conductivity and pH; and 15 wells for measuring the presence of pesticides. Geochemical modelling was performed using PHREEQC to determine the molar ratios and saturation transfer to identify the processes which occur in the interaction of water and rock. The results indicate: i) static levels usually accompany seasonality and have different behaviors location to another with respect to recharge, due to the heterogeneous characteristics of the aquifer; ii) the hydrochemical analyzes show that predominate the relations HCO3- > Cl- and Ca2+ > Na+ > Mg2+ > K+, ions of natural origin; iii) NO3- is of anthropic origin, as well as part of K+; iv) 12 different types of pesticides were identified, mostly in the months of May, July, September and November/11, mostly in wells located in the discharge area; v) the Ca2+ ratio versus HCO3- indicates dissolution of carbonate minerals; vi) the geochemical modeling showed negative saturation indices of anhydrite minerals, gypsum and halite, indicating subsaturation solution in all waters of the sampled wells; aragonite and calcite had similar behavior, ranging from subsaturated to saturated; dolomite had a higher tendency to precipitation, especially in the second half, helped by the weather; vii) the increasing concentration of Na+ is due to the cation exchange process which reduces the saturation levels of carbonate minerals; viii) the molar transfers of calcite and dolomite in nine of the simulations indicate in five of them, dissolving condition; anhydrite and halite show evidence of dissolution in two simulations; ix) the simulated results show that the direction of flow is one of the dominant factors in the dissolution process and the cationic and gas exchange. / O AquÃfero JandaÃra, localizado na Chapada do Apodi, em QuixerÃ, Cearà à utilizado, predominantemente, para a agricultura irrigada, sendo o mesmo de natureza cÃrstica e livre. Na Ãrea foi constatada contaminaÃÃo por atividades antrÃpicas e por possuir elevada heterogeneidade e anisotropia da permeabilidade, a infiltraÃÃo da chuva difere de um ponto a outro, resultando em concentraÃÃes distintas no mesmo aquÃfero. Foi realizado monitoramento do nÃvel estÃtico e volume explotado em 11 poÃos utilizando datalogger. Seis campanhas foram realizadas para coletas de amostras em 17 poÃos para anÃlises dos Ãons maiores e medidas de condutividade elÃtrica e pH, e em 15 poÃos para medida da presenÃa de agrotÃxicos. Modelagem geoquÃmica foi realizada com o PHREEQC para determinaÃÃo dos Ãndices de saturaÃÃo e transferÃncia molar com o intuito de identificar os processos que ocorrem na interaÃÃo Ãgua e rocha. Os resultados indicaram: i) os nÃveis estÃticos, em geral acompanhando a sazonalidade, e tendo comportamentos distintos de um local a outro com relaÃÃo à recarga, em funÃÃo das caracterÃsticas heterogÃneas do aquÃfero; ii) que as anÃlises hidroquÃmicas mostram a predominÃncia das relaÃÃes HCO3- > Cl- e Ca2+ > Na+ > Mg2+ > K+(Ãons de origem natural); iii) que o NO3- à de origem antrÃpica, assim como parte do K+; iv) que foram identificados 12 tipos diferentes de agrotÃxicos, a maioria amostrados nos meses de maio, julho, setembro e novembro/11, em poÃos situados em Ãrea de descarga; v) que a relaÃÃo Ca2+ versus HCO3- depende da dissoluÃÃo de minerais carbonatados; vi) que a modelagem geoquÃmica mostrou Ãndices de saturaÃÃo negativos para os minerais anidrita, gipso e halita, sugerindo soluÃÃo subsaturada em todas as Ãguas dos poÃos amostrados. A aragonita e a calcita tiveram comportamento similares, variando de subsaturados a saturados. A dolomita apresentou maior tendÃncia à precipitaÃÃo, principalmente no segundo semestre, favorecida pela estiagem; vii) que o aumento da concentraÃÃo de Na+ à decorrente do processo de troca catiÃnica diminuindo os Ãndices de saturaÃÃo dos minerais carbonatados; viii) que as transferÃncias molares da calcita e da dolomita em nove simulaÃÃes indicaram em cinco delas, condiÃÃo de dissoluÃÃo; anidrita e a halita mostraram evidÃncia de dissoluÃÃo em duas simulaÃÃes; ix) que o sentido do fluxo à um dos fatores dominantes nos processos de dissoluÃÃo e nas trocas catiÃnicas e gasosas.

O sistema estuarino do Jaguaribe sofre modificaÃÃes nas suas caracterÃsticas hidroquÃmicas em funÃÃo das atividades antrÃpicas, tais como aÃudagem, carcinicultura e a crescente urbanizaÃÃo, que promovem alteraÃÃes na qualidade e quantidade de suas descargas para o oceano AtlÃntico. O presente estudo objetivou avaliar a distribuiÃÃo espacial do fÃsforo presente na coluna dâÃgua e no sedimento de superfÃcie do estuÃrio do Jaguaribe e a sua dependÃncia das influÃncias antropogÃnicas e da variabilidade hidroquÃmica sazonal. As coletas de Ãgua e sedimento foram realizadas em 5 estaÃÃes ao longo do estuÃrio, durante 3 campanhas amostrais, abrangendo as estaÃÃes de seca (1 e 2 camp.) e chuva (3 camp.) da regiÃo. Os parÃmetros pH, OD, %OD, T e Sal foram medidos in situ com multisonda portÃtil. A extraÃÃo de fÃsforo total no sedimento seguiu a metodologia de Berner & Rao (1994). As fraÃÃes de fÃsforo na Ãgua e no sedimento foram determinadas por espectrofotometria na regiÃo do visÃvel, segundo Grasshoff et al. (1999). A clorofila a foi medida como sugerido por Jeffrey & Humphrey (1975) e a feofitina a segundo APHA (2001). A temperatura da Ãgua mostrou-se constante e com mÃdia de 29ÂCÂ0,5ÂC, que favorece a evaporaÃÃo. A salinidade variou entre as campanhas, respectivamente, de 29,5 a 35,1, 27,0 a 39,2 e 1,2 a 17,5, com os menores valores no estuÃrio superior, onde as Ãguas do rio diluem as Ãguas marinhas. A concentraÃÃo de OD revelou que as Ãguas estuarinas sÃo bem oxigenadas, com os teores mÃdios de 6,3 mg.l-1, 5,2 mg.l-1 e 7,0 mg.l-1 (%OD: 98,8%, 79,5% e 94,9%), podendo ser considerado como ambiente saturado a supersaturado, segundo a classificaÃÃo proposta por MacÃdo & Costa (1978). O pH foi alcalino, com mÃdias variando de 7,8 a 8,2 em todo o estuÃrio, refletindo a influÃncia do mar e o balanÃo hÃdrico negativo da regiÃo (evaporaÃÃo>precipitaÃÃo). A condutividade variou em mÃdia por campanha de 51,3 mS.cm-1, 55,0 mS.cm-1 e 12,6 mS.cm-1, que pode favorecer a floculaÃÃo de minerais argilosos em suspensÃo no estuÃrio. O MPS apresentou teores mÃdios de 13,6 mg.l-1, 17,7 mg.l-1 e 30,3 mg.l-1, indicando forte dependÃncia da sazonalidade climÃtica da regiÃo. As fraÃÃes de fÃsforo na Ãgua nas trÃs campanhas variaram, respectivamente, de 0,2 a 3,8 μM, 2,0 a 5,3 μM e 3,7 a 6,7 μM para T-PO4; de 0,0 a 2,7 μM, 1,2 a 3,4 μM e 1,2 a 2,5 μM para D-PO4; e de 0,0 a 1,2 μM, 0,8 a 3,4 μM e 1,3 a 4,5 μM para Part-PO4, com os maiores valores associados com as entradas de fontes antropogÃnicas e, no caso do D-PO4, devido a maior influÃncia fluvial. A Chl-a apresentou valores crescentes de 1,2-8,2 mg.m-3, 2,9-16,2 mg.m-3 e 9,5-17,4 mg.m-3, respectivamente, sendo a principal responsÃvel pela absorÃÃo de fosfato na zona eufÃtica e caracterizando o estuÃrio como eutrÃfico. A feofitina a variou entre a 2 e 3 campanha de 1,4 a 3,2 mg.m-3 e 2,0 a 10,5 mg.m-3, com os menores valores relacionados com a zona de mistura do estuÃrio. A matÃria orgÃnica presente nos sedimentos oscilou entre as campanhas de 0,0-0,1%, 0,0-1,0% e 0,0-0,4%, indicando uma Ãrea fonte no estuÃrio mÃdio. O P-Total no sedimento variou por campanha de 17,4-60,3 μgP.g-1, 18,0-202,0 μgP.g-1 e 14,3-134,3 μgP.g-1, com as maiores concentraÃÃes associadas a presenÃa de sedimentos mais finos, caracterÃsticos de zonas de mangue, e com as fontes pontuais de fÃsforo, como confirmam os dados da coluna dâÃgua. / The estuarine system of Jaguaribe changes its characteristics depending on the hydrochemistry human activities, such as aÃudagem, shrimp and increasing urbanization, which promote changes in the quality and quantity of their discharges into the Atlantic Ocean. This study aimed to evaluate the spatial distribution of phosphorus in the water column and sediment surface Jaguaribe of the estuary and its dependence on anthropogenic influences and seasonal variability hydrochemistry. The samples of water and sediment were taken at 5 stations along the estuary, sampling for 3 years, covering the seasons of drought (1st and 2nd camp.) And rain (3rd camp.) In the region. The parameters pH, DO,% DO, T and salt were measured in situ with portable multisonda. The extraction of total phosphorus in the sediment followed the methodology of Berner & Rao (1994). The fractions of phosphorus in water and sediment were determined by spectrophotometry in the visible, according to Grasshoff et al. (1999). The chlorophyll a was measured as suggested by Jeffrey & Humphrey (1975) and the second feofitina APHA (2001). The water temperature was shown to be constant, with an average of 29  C  0.5  C, which promotes evaporation. The salinity ranged between campaigns, respectively, from 29.5 to 35.1, from 27.0 to 39.2 and from 1.2 to 17.5, with lower values in the upper estuary, where the waters of the river water diluted marine. The concentration of OD showed that the estuarine waters are well oxygenated, with average levels of 6.3 mg.l-1, 5.2 mg.l-1 and 7.0 mg.l-1 (% OD: 98, 8%, 79.5% and 94.9%), can be considered as a supersaturated saturated environment, according to the classification proposed by MacÃdo & Costa (1978). The pH was alkaline, with averages ranging from 7.8 to 8.2 throughout the estuary, reflecting the influence of the sea and the water balance of the negative region (evaporation> precipitation). The conductivity ranged on average per year from 51.3 mS.cm-1, 55.0 mS.cm-1 and 12.6 mS.cm-1, which can promote the flocculation of clay minerals in suspension in the estuary. The MPS showed average levels of 13.6 mg.l-1, 17.7 mg.l-1 and 30.3 mg.l-1, indicating strong dependence of the seasonal climate of the region. The fractions of phosphorus in water in the three years ranged respectively from 0.2 to 3.8 mM, 2.0 to 5.3 mM and 3.7 to 6.7 mM for T-PO4; from 0.0 to 2.7 mM, 1.2 to 3.4 mM and 1.2 to 2.5 mM for D-PO4, and 0.0 to 1.2 mM, 0.8 to 3.4 mM and 1.3 to 4.5 mM for Part-PO4 with higher values associated with the contributions of anthropogenic sources and, in the case of D-PO4, due to greater influence river. The Chl-a showed increasing values of 1,2-8,2 mg.m-3, 2,9-16,2 mg.m-3 and 9,5-17,4 mg.m-3, respectively, and the main responsible for the absorption of phosphate in the euphotic zone and the estuary characterized as eutrophic. The feofitina varied between the 2nd and 3rd year from 1.4 to 3.2 mg.m-3 and 2.0 to 10.5 mg.m-3, with lower values associated with the mixing zone of the estuary. The organic matter in sediments ranged from the campaigns of 0,0-0,1%, 0,0-1,0% and 0,0-0,4%, indicating a source area in the middle estuary. The Total-P in the sediment varied by year 17,4-60,3 μgP.g-1, 18,0-202,0 μgP.g-1 and 14,3-134,3 μgP.g-1, with the highest concentrations associated with the presence of more fine sediment, characteristic of areas of mangrove, and the point sources of phosphorus, and confirm data from the water column. > alterar

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / FundaÃÃo de Amparo à Pesquisa do Estado do Cearà / A evoluÃÃo da percepÃÃo dos problemas de qualidade da Ãgua nÃo à exclusiva do Ãltimo sÃculo. Alguns apontamentos histÃricos mostram como a sociedade olhou ao longo dos tempos para a problemÃtica da qualidade de seus recursos hÃdricos. Jà em 1489, Leonardo da Vinci constatou que âdos quatro elementos, a Ãgua à o segundo em peso e em mobilidade. Eleva-se facilmente por si prÃpria pelo calor em sutil vapor atravÃs do ar. O frio fÃ-la gelar, e a imobilidade a corrompe. Assume todo o odor, cor e sabor, e de si, nada temâ. O projeto âAvaliaÃÃo do MilÃnio, Estudos Desenvolvidos dos Ecossistemasâ, lanÃado em junho de 2001 por iniciativa do SecretÃrio-Geral das NaÃÃes Unidas, mostrou que sÃo muitos os ecossitemas no mundo que estÃo ameaÃados pela sobrexplotaÃÃo de Ãguas subterrÃneas, seja pela poluiÃÃo tÃpica e difusa que as afeta, seja pelo impato direto e indireto na disponibilidade hÃdrica causados por alteraÃÃes climÃticas. As aÃÃes antropogÃnicas tÃm reflexos negativos na vitalidade dos ecossistemas e nos benefÃcios que eles prestam à humanidade, como à o caso particular dos ecossistemas dependentes de Ãguas subterrÃneas que garantem a biodiversidade fundamental para o equilÃbrio do ecossistema terrestre como um todo. O grau de dependÃncia da Ãgua subterrÃnea de cada ecossistema deve ser avaliado sob diversas Ãticas hidrogeolÃgicas, como o caudal de escoamento subterrÃneo, o nÃvel potenciomÃtrico e os descritores hidroquÃmicos para que possa ser preservado em sua integridade por longo tempo. O comportamento hidrogeoquÃmico da Ãgua subterrÃnea dos aquÃferos costeiros na parte oriental da ilha de Santiago em Cabo Verde, onde se localiza a bacia hidrogrÃfica da Ribeira Seca, à um exemplo de ecossistema que sofreu uma degradaÃÃo significativa ao longo das duas Ãltimas dÃcadas por causa do rÃpido crescimento populacional associado à intensa explotaÃÃo dos recursos hÃdricos, permitindo assim o avanÃo da Ãgua do mar para o interior do continente. A avaliaÃÃo acurada deste ecossistema pode ser efetuada atravÃs da elaboraÃÃo de cartas de vulnerabilidade baseadas nas caracterÃsticas intrÃnsecas do aquÃfero e no tipo de poluente (vulnerabilidade especÃfica) utilizando dois Ãndices de natureza intrÃnseca (DRASTIC e GOD) e um de natureza especÃfica (IS). Deste modo à possÃvel selecionar os resultados mais prÃximos de realidade observada, servindo posteriormente como instrumento de apoio a ÃrgÃos gestores de recursos hÃdricos na definiÃÃo de polÃticas pÃblicas que visem à conservaÃÃo e ao uso sustentÃvel das Ãguas subterrÃneas. Todas estas preocupaÃÃes surgem, mais do que nunca, como um imperativo Ãtico, social e econÃmico em tudo o que diga respeito à proteÃÃo e sustentabilidade ambiental, cruciais para um desenvolvimento social e econÃmico que pretende ser integrado e harmonioso. A atribuiÃÃo do PrÃmio Nobel da Paz de 2007 a temÃticas ambientais veio reforÃar a importÃncia da sustentabilidade ambiental para a paz no mundo. Saibamos, portanto, todos nÃs dar a nossa contribuiÃÃo para corrigir o que sabemos que nÃo à sustentÃvel.

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

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.

L’infiltration correspond à l’ensemble des écoulements contribuant à la recharge des réserves des systèmes karstiques ou aux variations des débits à leurs exutoires. L’objectif de cette thèse est la caractérisation de l’infiltration et son utilisation dans l’étude des transferts pour la compréhension du fonctionnement des systèmes karstiques.Deux sites sont utilisés pour analyser cette infiltration : celui de la colline de Lascaux en Dordogne et celui du Nord du Vaucluse en Provence composé de plusieurs sources karstiques. Ces sites, en milieu carbonaté, se différencient tant par leur structuration – système épikarstique et aquifère karstique perché, pour le premier, et systèmes épikarstique, fissuré ou karstiques à zone noyée, pour le second – que par les conditions climatiques rencontrées au niveau de leurs impluviums respectifs.L’étude hydrodynamique des systèmes épikarstiques par les modèles réservoirs ne convient actuellement pas : la fonction de production ne permet pas la génération d’une infiltration satisfaisante. L’utilisation d’un modèle réservoir, initialement basé sur les équations de Coutagne, a permis de souligner la nécessité d’ajouter deux modules de calcul. Le premier concerne l’estimation d’une évapotranspiration effective, issue d’une loi exponentielle, considérant la hauteur d’eau dans le réservoir sol. Le deuxième module insiste sur l’utilité d’une fonction de stockage de l’épikarst pour caractériser au mieux les transferts vers l’aval du système.L’étude hydrochimique s’appuie majoritairement sur les équilibres calco-carboniques de l’eau et donc sur les transferts de masses de carbone inorganique. Ils permettent d’accéder à différentes grandeurs telles que la pression partielle de dioxyde de carbone – équilibrante (Pco2_eq) ou à saturation (Pco2_sat) – et à l’indice de saturation vis-à-vis de la calcite (ISc). La mise en relation de ces deux paramètres au sein d’un graphique {–log(Pco2) : ISc} a permis de distinguer différents types d’eaux issus des différents compartiments du karst. Il en a résulté un schéma de transfert des différents types d’eaux passant à l’exutoire tenant compte de l’état d’ennoiement du système. L’évolution pluriannuelle de l’infiltration a aussi été mise en avant par la variation de sa composition chimique pouvant être en relation avec des facteurs climatiques.A l’issue de ce travail, il apparaît que la connaissance des processus liés à l’infiltration est fondamentale pour la compréhension des écoulements en milieux karstiques dans un objectif de quantification de la recharge et de protection de la ressource. / Infiltration corresponds to flows contributing to the system recharge and its discharge variations. This thesis aims at characterize infiltration and its utilization in transfer analyses to understand karst system behavior.Two sites are used to study this infiltration: this of the Lascaux hill in Dordogne and one in the North of the Vaucluse county composed of several karst springs. These locations are different in their structure as well as climatic conditions on their respective intake areas. The first site consists on an epikarst and a perched karst aquifer systems, since the second is composed of an epikarst, a fissured and a developed saturated zone systems.Nowadays, hydrodynamic study of an epikarst system using reservoir models is not satisfying: the production function is not able to generate a sufficient infiltration. In this study, a reservoir model initially based on Coutagne’s equations had been used. Results highlighted the necessity to add two new calculation functions. The first is related to an evapotranspiration estimation using an exponential law considering the amount of water in the soil reservoir. The second underlines the necessity of taking into account the storage function of the epikarst to characterize in a better way flows in karst systems.Hydrochemical study was carried on from calcium-bicarbonate equilibriums and then by mass transfers. They permit to describe several parameters as the carbon dioxide partial pressure at atmospheric equilibrium (Pco2_eq) or at saturation (Pco2_sat) and the saturation index with respect to calcite (SIc). These parameters can be expressed through the {–log(Pco2); SIc} graph to identify different water types. A transfer schema had been proposed, considering the saturation state of the system. Multi-year evolution of the infiltration had been underlined by variations of the chemical composition of infiltration water. This evolution can be linked to climatic conditions.Finally it appears that the knowledge of infiltration processes is essential to understand karst flows to quantify karst recharge and protect the resource.

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.

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