Os aquÃferos sedimentares presentes na regiÃo sul do Cearà representam importantes recursos
hÃdricos naturais para a populaÃÃo dessa regiÃo, devido as suas boas qualidades e grandes
disponibilidades. No entanto, constituem em recursos frÃgeis, sendo susceptÃveis a processos
de degradaÃÃo por aÃÃes antrÃpicas. O objetivo dessa pesquisa à aprofundar os conhecimentos
sobre a hidrogeoquÃmica do aquÃfero mÃdio presente no municÃpio de Juazeiro do Norte e
compreender a dinÃmica do transporte de contaminantes nitrogenados em torno na bacia do
riacho dos Macacos. Para isso, o diagrama de Stiff e a anÃlise estatÃstica de agrupamento
hierÃrquico foram aplicados em dados de monitoramento hidroquÃmico de 26 poÃos tubulares,
totalizando 158 amostras coletadas entre os anos de 2010 e 2014, e dados de testes de
bombeamento foram utilizados em simulaÃÃes de fluxo hÃdrico subterrÃneo para modelar-se o
transporte de contaminantes em zona vadosa e saturada. Os diagramas de Stiff mostraram a
classificaÃÃo das Ãguas quanto à presenÃa dos Ãons dominantes, onde a qualidade das Ãguas
mostrou-se sensÃvel Ãs mudanÃas de perÃodos secos e chuvosos e as anÃlises de agrupamentos
conseguiram diferenciar grupos de Ãguas com qualidade distintas. Um modelo de fluxo
subterrÃneo foi gerado por meio do software Visual MODFLOW Classic, o qual devidamente
calibrado e validado permitiu identificar as cargas hidrÃulicas no aquÃfero no ano de 2015 e
traÃar a espessura da zona vadosa sujeita a permitir processos de transformaÃÃo biolÃgica de
compostos nitrogenados por reaÃÃes de oxidaÃÃo. SimulaÃÃes do software PHREEQC
interactive mostraram que a zona vadosa possibilita o aporte de concentraÃÃes significativas
de nitrato ao aquÃfero, e que contribuiÃÃes de esgoto por fossas sÃpticas tambÃm sÃo
importantes fontes de contaminaÃÃo das Ãguas subterrÃneas. CenÃrios de exploraÃÃo do
aquÃfero foram simulados e mostraram que um aumento no lanÃamento de nitrato no aquÃfero
pode deteriorar a qualidade da Ãgua da maioria dos poÃos a nÃveis que inviabilizem os seus
usos. Por outro lado, uma reduÃÃo gradativa da carga contaminante pode garantir a
recuperaÃÃo da qualidade das Ãguas em toda a bateria de poÃos em atà dez anos; enquanto um
corte sÃbito de lanÃamentos de esgoto no canal de drenagem e no riacho dos Macacos
promove sua reduÃÃo dos teores de nitrato a nÃveis aceitÃveis em atà dois anos em todo o
aquÃfero.
Palavras-chave: Juazeiro do Norte, MODFLOW, Nitrato, PHREEQC, Riacho dos Macacos / The sedimentary aquifers present in the south of Cearà hold important natural water resources
for the population of this region, because of their good quality and great availability.
However, they constitute fragile resources being susceptible to degradation processes by
human action. The objective of this research is to deepen the knowledge of
the hydrogeochemistry of the medium aquifer in Juazeiro do Norte and understand the
dynamics of transport of nitrogenous contaminants in the Riacho dos Macacos watershed
area. For this purpose, Stiff diagrams and statistical analysis of hierarchical clustering were
applied in hydrochemical monitoring data of 26 wells, totaling 158 samples, collected
between the years 2010 and 2014, and data from pumping tests were used in groundwater
flow simulations for modeling the transport of contaminants in the vadose and saturated
zones. Stiff diagrams showed the classification of waters according to the presence of the
dominant ions, where water quality showed changes for dry and wet periods: cluster analysis
was able to differentiate groups with different water quality. A groundwater flow model was
generated using Visual MODFLOW Classic software, which, properly calibrated and
validated, identified the hydraulic head in the aquifer in 2015 and map the thickness of the
vadose zone where biological transformation processes of nitrogen compounds by oxidation
reactions happen. PHREEQC interactive software simulations showed that the vadose zone
allows the input of significant concentrations of nitrate to groundwater, and sewage from
septic tanks is also an important source of groundwater contamination. Aquifer exploitation
scenarios were simulated and showed that an increase in nitrate release into the aquifer can
degrade the water quality of most wells reaching levels which impede their use. On the other
hand, a gradual reduction of the contaminant load can ensure the recovery of water quality
throughout the wellfield in about ten years; while a sudden cut of sewage release into the
drainage channel and the Riacho dos Macacos creek promotes a reduction in nitrate
concentration to acceptable levels within about two years throughout the aquifer
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:10794 |
| Date | 15 December 2015 |
| Creators | JoÃo Roberto FaÃanha de Almeida |
| Contributors | Horst Frischkorn, Luiz Alberto Ribeiro MendonÃa, Maria MarlÃcia Freitas Santiago, Andrà Bezerra dos Santos, Maria Gorethe de Sousa Lima, Carlos Josà Freire Machado |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia Civil, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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