Águas Subterrâneas - Introdução - - USP

QFL 3201 – Químicas das águas
Grupo 7 - Águas
subterrâneas
Allan, Alessandra, Gabriele e Regiane

Introdução
- A Crise da Água -
Problema:
1) Escassez de água doce
- alerta da ONU: em 2025, cerca de 2,7 bilhões
de pessoas enfrentarão o problema da falta
d’água.
Soluções:
1) Conscientização população
2) Conhecimento do ciclo hidrológico

• Cerca de 98,5% da água doce disponível para uso da
humanidade encontra-se no subsolo, na forma de água
subterrânea.

Águas Subterrâneas
Definição: Parcela de água que permanece no subsolo,
onde flui lentamente até descarregar em corpos de água
de superfície, ser interceptada por raízes de plantas ou
ser extraída de poços.

Estado de São Paulo → 75% das cidades são
abastecidas por poços.
Brasil: mais da metade da água de
abastecimento público provém de reservas
subterrâneas.
Vantagens do uso das águas subterrâneas:
Mais protegidas da poluição
Menor custo de captação e distribuição
Em geral não precisam de nenhum tratamento
Permitem um planejamento modular na oferta
de água à população

Ciclo Hidrológico

Distribuição da Água no Subsolo
Zona de Aeração: A água ocorre na forma de
películas aderidas aos grãos do solo. Divide-se em:
a) Zona de Umidade do Solo: Parte mais superficial;
perda de água para a atmosfera é intensa (baixa
umidade).
b) Zona Intermediária
c) Franja de Capilaridade: Região mais próxima ao
nível d’água do lençol freático; alta umidade.
Zona de Saturação: Região abaixo do lençol
freático onde os poros ou fraturas da rocha estão
totalmente preenchidos por água.

Distribuição da Água no Subsolo

Aqüíferos: corpos rochosos com propriedades
de armazenar e transmitir as águas subterrâneas.
A taxa de infiltração da água no solo depende:
a) Porosidade
b) Cobertura Vegetal
c) Inclinação do Terreno
d) Tipo de Chuva
Água que se infiltra no solo é submetida a duas
forças fundamentais: Gravidade e adesão.

Classificação dos aqüíferos segundo a
Geologia do material saturado:
a) Poroso
b) Cárstico
c) Fissural

Classificação dos aqüíferos segundo a
pressão da água:
a) Aquíferos livres ou freáticos
b) Aquíferos confinados ou artesianos

Poluição das águas subterrâneas
Lixões
Acidentes com substâncias tóxicas
Armazenamento, manuseio e descarte
inadequado de matérias-primas
Efluentes e resíduos de atividades minerárias
Vazamento de esgoto
Agrotóxicos e fertilizantes, etc.
Lançamento de poluentes diretamente nos
aquíferos (poços mal construídos)

Depende:
Potencial de Poluição
- Das características, forma e quantidade do
lançamento do poluente
- Vulnerabilidade do aquífero (tipo,
profundidade do nível de água, litologia,
etc)

Valores orientadores para solo e água subterrânea no
estado de São Paulo - 2005
http://www.cetesb.sp.gov.br/Solo/relatorios/tabela_valores_2005.pdf

Valores orientadores para solo e água subterrânea no
estado de São Paulo - 2005
http://www.cetesb.sp.gov.br/Solo/relatorios/tabela_valores_2005.pdf

Valores orientadores para solo e água subterrânea no
estado de São Paulo - 2005
http://www.cetesb.sp.gov.br/Solo/relatorios/tabela_valores_2005.pdf

Proteção da qualidade
Águas subterrâneas apresentam-se em
condições adequadas para o uso in natura,
necessitando apenas de simples
desinfecção. Durante o percurso no qual a
água percola entre os poros do subsolo e
das rochas, ocorre a depuração da mesma
através de uma série de processos físicoquímicos
(troca iônica, decaimento
radioativo, remoção de sólidos em
suspensão, neutralização de pH em meio
poroso, entre outros) e bacteriológicos
(eliminação de microorganismos devido à
ausência de nutrientes e oxigênio que os
viabilizem) que agindo sobre a água,
modificam as suas características adquiridas
anteriormente, tornando-a particularmente
mais adequada ao consumo humano

Os órgãos ambientais utilizam os
seguintes instrumentos:
• Licenciamento ambiental e fiscalização de fontes
potenciais de poluição;
• Monitoramento da qualidade para subsidiar as
ações de proteção e controle;
• Estabelecimento de padrões de qualidade
ambiental;
• Mapeamento da vulnerabilidade ao risco de
poluição das águas subterrâneas;
• Zoneamento ambiental por meio da delimitação
áreas de proteção de zonas de recarga de aqüíferos,
áreas de restrição e controle do uso da água e de
perímetros proteção de poços;
• Elaboração de sistemas integrados de informação;
• Planos de Recursos Hídricos;
• Classificação e enquadramento das águas
subterrâneas;
• Projetos especiais de caracterização dos aqüíferos;
• Controle da contaminação de solo e águas
subterrâneas.

Remediação
Retirar e/ou atenuar a concentração do
contaminante em solo ou água subterrânea,
a partir de diversos métodos, para que a
concentração fique abaixo do limite
determinado em lei ou norma aplicável do
CONAMA.

Metodologia RBCA (Risk-Based Corrective
Action) – seqüência de atividades e decisões
a serem tomadas desde a suspeita da
contaminação até o alcance das metas de
remediação.
Etapa 1: comparação das concentrações dos
contaminantes com os valores de referência;
Etapa 2: risco é determinado a partir das
características do local (deslocamento dos
contaminantes);
Etapa 3: coleta de dados da população
exposta, para a determinação do cenário de
risco potencial.

Métodos de remediação
Biorremediação;
Escavação, Remoção e Destinação do solo;
Bombeamento e Tratamento das água
subterrânea (Pump and Treat);
Extração Multifásica (Biosplurping e MPE);
Extração de Vapores do Solo;
Injeção de Ar (Air Sparging);
Barreiras Reativas Permeáveis (PRB's);
Estabilização;
Tecnologias Térmicas (Thermal Enhanced);
Oxidação Química

Remediação natural
Atenuação natural limita bastante o
deslocamento dos contaminantes e portanto
reduz a extensão da contaminação ao meio
ambiente
Monitoração do deslocamento da pluma
Será atenuada por diluição, dispersão,
adsorção, volatilização e biodegradação

Aqüífero Guarani - Origem
Regiões compunham um deserto préhistórico
Formados por arenitos e e rochas basálticas
depositados entre aproximadamente 245 e
144 milhões de anos atrás

Aqüífero Guarani - Geografia
- Ocupa uma área de 1,2 milhões de km 2 e
um volume estimado de 46 mil km 3
- Sua maior parte está situada no Brasil

Aqüífero Guarani - Exploração
A exploração da água através de poços
profundos permite a extração por unidade
de captação de até 1.000.000 L/h (1.000
m³/h) como por exemplo, em um no
município de Pereira Barreto (SP)
Nas áreas de maior confinamento, as águas
do Guarani não são, sem tratamento,
adequadas para o consumo humano devido
ao elevado teor de sólidos totais dissolvidos,
bem como por causa de uma concentração
elevada de sulfatos e presença de flúor
acima dos limites recomendáveis.

AQÜÍFERO GUARANI - Aplicações
- abastecimento público, o desenvolvimento
de atividades industriais e agroindustriais
(climatização de ambientes; secagem de
madeira; fermentação da cevada para a
produção de cerveja; culturas em estufas;
proteção contra geadas combinada com a
irrigação; armazenamento de grãos;
evisceração de aves; aqüicultura;
elaboração de produtos lácteos;
esterilização; destilação; operações intensas
de descongelamento; biodegradação, entre
outras) e o desenvolvimento do turismo com
a instalação de estâncias hidrotermais.

VULNERABILIDADE DO AQÜÍFERO
GUARANI
- Maior vulnerabilidade à contaminação
- Um dos principais problemas existentes com
relação à exploração das águas do Guarani é
o risco de deterioração do aqüífero

ABAS (Associação Brasileira da Águas Subterrâneas)
Entidade sem fins lucrativos que tem a missão de tornar racional o
uso dos recursos hídricos subterrâneos para o abastecimento de
comunidades, indústrias e agricultura.
• Congregar interessados em estudo, pesquisa, tecnologia, preservação
e desenvolvimento de águas subterrâneas
• Realizar congressos para difundir os trabalhos técnicos
• Propor procedimentos, regulamentos e legislação.

Por que aproveitar os recursos hídricos subterrâneos?
• Quadro climático da região nordeste é desfavorável
• Pontecial dos recursos (comunidades interioranas)
• Conhecimento das condições de funcionamento hidráulico dos
aquíferos para evitar problemas de poços improdutivos ou
salinizados
• Exploração sistemática e racional dentro doa mais altos padrões
técnicos e modernos de perfuração

Aumento da exploração nas últimas décadas
Atualmente existem cerca de 60.000 poços tubulares ativos,
principalmente em grandes centros (Recife, Maceió, Natal e São Luis)
Vantagens:
• Investimentos iniciais inferiores aos da captação de águas superficiais
• Prazos curtos de execução
• Proteção natural contra agentes poluidores
• Qualidade satisfatória, dispensando tratamentos, requerendo somente a
cloração preventiva.

Mas a prática tem sido predatória visando uma o uso imediatista
do recurso.
• Inexistência de estudos hidrológicos da região
• Dimensionamento das obras de captação
• Locação sem consistência técnica do poços
• Defeitos construtivos por falta de especificações adequadas

Características geológicas
Rochas cristalinas e metamórficas (poucas possibilidades de
armazenamento do meio)
Rochas sedimentares (amplas perspectivas de exploração intensiva)
No NE 55% do “polígono das secas”
de terrenos cristalinos.
Presença de “manchas
aluvionares” em terrenos
cristalinos despertam grande
interesse

Valor total previsto de aproximadamente 602 milhões de
reais o que representa um investimento de 38,20 reais per
capta.