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VULNERABILIDADE NATURAL À CONTAMINAÇÃO DOS
AQUÍFEROS DA SUB-BACIA DO RIO SIRIRI, SERGIPE
DISCENTE: EZEQUIAS NOGUEIRA GUIMARÃES
DOCENTE: GUILHERME GONZAGA DE ANDRADE
UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA
INSTITUTO DE GEOCIENCIAS
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA
GESTÃO DE AQUÍFEROS – GEO813
BOA VISTA – RR, 2018.
POR : DANIELA MENEZES, WASHINGTON ROCHA E ANTONIO JORGE GARCIA .
SUMÁRIO
2
INTRODUÇÃO__________________________________________________________________________________________ 3
VULNERABILIDADE À CONTAMINAÇÃO______________________________________________________________________ 5
RISCOS POTENCIAIS DE CONTAMINAÇÃO____________________________________________________________________ 6
HIDROGEOLOGIA_______________________________________________________________________________________ 7
MÉTODO GOD_________________________________________________________________________________________ 11
PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS__________________________________________________________________________13
PROCEDIMENTOS CARTOGRÁFICOS________________________________________________________________________ 15
RESULTADOS E DISCUSSÃO_______________________________________________________________________________ 17
CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES__________________________________________________________________________23
INTRODUÇÃO
O artigo intitulado “Vulnerabilidade natural à contaminação dos aquíferos da sub-bacia do Rio
Siriri, Sergipe” foi publicado na Revista Águas Subterrâneas, volume 25, número 1 entre as
páginas 91 e 101 no ano de 2011 pelos professores da Universidade Estadual de Feira de
Santana, Daniela Ribeiro e Washington Rocha e pelo professor da Universidade Federal de
Sergipe, Antonio Jorge Garcia;
O trabalho tem como objetivo principal desenvolver o mapa de vulnerabilidade à contaminação
de aquíferos da sub-bacia do rio Siriri, a partir da aplicação do método GOD; e
Determinar áreas susceptíveis a contaminação, relacionando a vulnerabilidade com a presença
de atividades potencialmente contaminantes, gerando conhecimentos para subsidiar medidas
preventivas de controle de uso e qualidade das águas subterrâneas.
4
Figura 1. Mapa de
localização da sub-bacia do
rio Siriri.
VULNERABILIDADE À CONTAMINAÇÃO
Corresponde à capacidade das características hidrodinâmicas e litológicas do aquífero, de impedir
determinados impactos naturais ou antrópicos;
Destinação das águas residuais da exploração do petróleo e do uso incorreto da vinhaça produzida
nas usinas de açúcar e de álcool;
Ambas as atividades possuem um elevado potencial de gerar carga contaminante no subsolo de
acordo com a metodologia POSH (Pollutant Origin, Surcharge Hydraulically) de classificação de
atividades potencialmente contaminantes.
5
RISCOS POTENCIAIS DE CONTAMINAÇÃO
Pode ser definido pela interação e associação entre a vulnerabilidade do aquífero e a carga
contaminante potencial aplicada no solo ou em subsuperfície:
6
Avaliação da
vulnerabilidade de
aquíferos
Inventário de
fontes potenciais
de poluição
Avaliação de riscos de
contaminação das
águas
HIDROGEOLOGIA
A sub-bacia do Rio Siriri pertence à bacia hidrográfica do rio Japaratuba;
Está inserida no contexto geológico da Bacia Sedimentar de Sergipe/Alagoas e da Faixa de
Dobramentos Sergipana, separadas por uma falha, de orientação geral NE-SW;
A área de estudo insere-se em dois domínios hidrogeológicos: o poroso e o fraturado-cárstico.
7
8
Figura 2. Províncias Hidrogeológicas e Divisão Político
administrativa do Brasil (Fonte: Mapa Divisão Política do
Brasil, SRH, Províncias Hidrogeológicas, DNPM).
9
Tabela 1. Unidades geológicas e
caracterização dos aquíferos presentes na
sub-bacia do rio Siriri (baseado em Feitosa
et al, 1998; PETROBRAS/DNPM, 1975;
Feijó, 1994; ANA, 2005).
10
Figura 3. Mapa geológico da sub-bacia do rio
Siriri (adaptado de PETROBRAS/DNPM, 1975).
MÉTODO GOD
O método utiliza os dois fatores básicos que controlam a vulnerabilidade à contaminação de aquíferos:
◦ O grau de inacessibilidade hidráulica do aquífero;
◦ A capacidade de atenuação dos estratos acima da zona saturada.
O desenvolvimento do método GOD se dá a partir dos seguintes fatores:
◦ G - Groundwater hydraulic: Grau de confinamento hidráulico;
◦ O - Overlaying strata confinement: Ocorrência de estratos geológicos e grau de consolidação da zona não saturada;
◦ D - Depth to groundwater table: Distância da água determinada pela profundidade:
◦ Do nível d’água em aquíferos não confinados;
◦ Do topo até a superfície no caso de aquíferos confinados.
11
12
Figura 4. Sistema GOD de avaliação da
vulnerabilidade à contaminação do
aquífero (Adaptado de FOSTER et
al., 2002, p. 23).
PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS
A estimativa do índice de vulnerabilidade GOD envolve 3 etapas:
◦ Na 1ª etapa deve-se identificar o parâmetro G atribuindo-lhe um índice na escala de 0,0 a 1,0;
◦ Na 2ª etapa deve-se identificar o índice para o parâmetro O em função das características litológicas do substrato
que recobre a zona saturada e atribui-se valores em uma escala de 0,4 a 1,00 em termos de:
◦ Tipo de litologia;
◦ Grau de consolidação.
o Na 3ª etapa identifica-se o índice para o parâmetro D, em função da profundidade do nível d’água subterrâneo,
atribuindo a este parâmetro valores que variam em uma escala de 0,6 a 1,0.
A equação que define o índice de vulnerabilidade é representada da seguinte forma:
o Índice de Vulnerabilidade GOD = Gi * Oi * Di
13
14
Tabela 2. Definição das classes de vulnerabilidade do aquífero (FOSTER et al., 2002, p. 19).
INTERVALO
Classe Características
0 – 0,1 Insignificant
e
Desconsidera as camadas confinantes com fluxos verticais descendentes não
significativos
0,1 - 0,3 Baixo Vulnerável a alguns poluentes, mas somente quando continuamente lançado.
0,3 – 0,5 Médio Vulnerável a muitos poluentes, mas somente quando continuamente lançado
0,5 - 0,7 Alto Vulnerável a muitos poluentes, exceto aqueles muito pouco móveis e pouco
persistentes.
0,7 – 1,0 Extremo Vulnerável a muitos poluentes, com rápido impacto em muitos cenários de
contaminação.
PROCEDIMENTOS CARTOGRÁFICOS
Para representação dos aspectos litológicos e do grau de confinamento dos aquíferos da área de
estudo foram utilizadas as cartas geológicas da bacia de Sergipe/Alagoas na escala 1:50.000
(PETROBRAS/DNPM, 1975);
Dados do nível estático dos poços foram utilizados na elaboração do plano de informação
referente a profundidade do nível d’água;
Para desenvolvimento do mapa de vulnerabilidade à contaminação dos aquíferos as bases
cartográficas utilizadas foram:
◦ Atlas de Recursos Hídricos do Estado de Sergipe (SEPLANTEC/SRH, 2004);
◦ Programa de Cadastro de Infra-Estrutura Hídrica do Nordeste-Estado de Sergipe da CPRM
(CPRM/SEPLANTEC, 2002);
◦ Atlas de Qualidade da Água Subterrânea no Estado de Sergipe com Fins de Irrigação (EMBRAPA,
2007).
15
16
Figura 5. Modelagem Cartográfica para a elaboração dos mapas de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Índice de vulnerabilidade dos aquíferos da área de estudo, bem como as classes de
vulnerabilidade;
O mapa de vulnerabilidade foi obtido a partir da interação (álgebra de mapas) dos planos de
informações reclassificados com os valores aplicados aos índices GOD;
Observa-se que os critérios G (Grau de confinamento) e O (Ocorrência litológicas) tiveram maior
influência na feição geral do mapa, devido às diferenças de valores entre as classes dos critérios
utilizados;
Já o critério D (Distância no nível da água) apresentou uma pequena influência na distribuição
dos índices devido à pequena variação dos valores das classes (<5m e entre 5 e 20m);
Relação entre o mapa de vulnerabilidade com o mapa dos diferentes tipos de usos do solo e dos
campos de petróleo presentes na sub-bacia do rio Siriri.
17
18
Tabela 3. Valores indicativos da vulnerabilidade à
contaminação de aquíferos.
19
Figura 5. Mapas de índices GOD
de avaliação de vulnerabilidade
à contaminação de aquíferos.
20
Figura 6. Mapa de vulnerabilidade
à contaminação de aquíferos.
21
Tabela 4. Área das classes de vulnerabilidade.
22
Figura 7. Mapa de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos.
CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES
A elaboração do mapa de vulnerabilidade auxilia no planejamento ambiental e territorial no que
diz respeito a criação de estudos de monitoramento dos riscos de contaminação e de qualidade
das águas com posterior definição de áreas de proteção e controle de utilização das águas
subterrâneas;
Recomenda-se nas áreas classificada com vulnerabilidade extrema e alta e moderada a tomada
de ações e precauções que evitem a infiltração de possíveis contaminantes relacionados à
exploração mineral e as atividades agrícolas;
A metodologia GOD apresenta limitações, pois utiliza apenas as características naturais do
aquífero, sendo que é importante a interação desses aspectos com os diferentes tipos e usos do
solo da área de estudo.
23

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VULNERABILIDADE NATURAL À CONTAMINAÇÃO DOS AQUÍFEROS DA SUB-BACIA DO RIO SIRIRI, SERGIPE

  • 1. VULNERABILIDADE NATURAL À CONTAMINAÇÃO DOS AQUÍFEROS DA SUB-BACIA DO RIO SIRIRI, SERGIPE DISCENTE: EZEQUIAS NOGUEIRA GUIMARÃES DOCENTE: GUILHERME GONZAGA DE ANDRADE UNIVERSIDADE FEDERAL DE RORAIMA INSTITUTO DE GEOCIENCIAS DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA GESTÃO DE AQUÍFEROS – GEO813 BOA VISTA – RR, 2018. POR : DANIELA MENEZES, WASHINGTON ROCHA E ANTONIO JORGE GARCIA .
  • 2. SUMÁRIO 2 INTRODUÇÃO__________________________________________________________________________________________ 3 VULNERABILIDADE À CONTAMINAÇÃO______________________________________________________________________ 5 RISCOS POTENCIAIS DE CONTAMINAÇÃO____________________________________________________________________ 6 HIDROGEOLOGIA_______________________________________________________________________________________ 7 MÉTODO GOD_________________________________________________________________________________________ 11 PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS__________________________________________________________________________13 PROCEDIMENTOS CARTOGRÁFICOS________________________________________________________________________ 15 RESULTADOS E DISCUSSÃO_______________________________________________________________________________ 17 CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES__________________________________________________________________________23
  • 3. INTRODUÇÃO O artigo intitulado “Vulnerabilidade natural à contaminação dos aquíferos da sub-bacia do Rio Siriri, Sergipe” foi publicado na Revista Águas Subterrâneas, volume 25, número 1 entre as páginas 91 e 101 no ano de 2011 pelos professores da Universidade Estadual de Feira de Santana, Daniela Ribeiro e Washington Rocha e pelo professor da Universidade Federal de Sergipe, Antonio Jorge Garcia; O trabalho tem como objetivo principal desenvolver o mapa de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos da sub-bacia do rio Siriri, a partir da aplicação do método GOD; e Determinar áreas susceptíveis a contaminação, relacionando a vulnerabilidade com a presença de atividades potencialmente contaminantes, gerando conhecimentos para subsidiar medidas preventivas de controle de uso e qualidade das águas subterrâneas.
  • 4. 4 Figura 1. Mapa de localização da sub-bacia do rio Siriri.
  • 5. VULNERABILIDADE À CONTAMINAÇÃO Corresponde à capacidade das características hidrodinâmicas e litológicas do aquífero, de impedir determinados impactos naturais ou antrópicos; Destinação das águas residuais da exploração do petróleo e do uso incorreto da vinhaça produzida nas usinas de açúcar e de álcool; Ambas as atividades possuem um elevado potencial de gerar carga contaminante no subsolo de acordo com a metodologia POSH (Pollutant Origin, Surcharge Hydraulically) de classificação de atividades potencialmente contaminantes. 5
  • 6. RISCOS POTENCIAIS DE CONTAMINAÇÃO Pode ser definido pela interação e associação entre a vulnerabilidade do aquífero e a carga contaminante potencial aplicada no solo ou em subsuperfície: 6 Avaliação da vulnerabilidade de aquíferos Inventário de fontes potenciais de poluição Avaliação de riscos de contaminação das águas
  • 7. HIDROGEOLOGIA A sub-bacia do Rio Siriri pertence à bacia hidrográfica do rio Japaratuba; Está inserida no contexto geológico da Bacia Sedimentar de Sergipe/Alagoas e da Faixa de Dobramentos Sergipana, separadas por uma falha, de orientação geral NE-SW; A área de estudo insere-se em dois domínios hidrogeológicos: o poroso e o fraturado-cárstico. 7
  • 8. 8 Figura 2. Províncias Hidrogeológicas e Divisão Político administrativa do Brasil (Fonte: Mapa Divisão Política do Brasil, SRH, Províncias Hidrogeológicas, DNPM).
  • 9. 9 Tabela 1. Unidades geológicas e caracterização dos aquíferos presentes na sub-bacia do rio Siriri (baseado em Feitosa et al, 1998; PETROBRAS/DNPM, 1975; Feijó, 1994; ANA, 2005).
  • 10. 10 Figura 3. Mapa geológico da sub-bacia do rio Siriri (adaptado de PETROBRAS/DNPM, 1975).
  • 11. MÉTODO GOD O método utiliza os dois fatores básicos que controlam a vulnerabilidade à contaminação de aquíferos: ◦ O grau de inacessibilidade hidráulica do aquífero; ◦ A capacidade de atenuação dos estratos acima da zona saturada. O desenvolvimento do método GOD se dá a partir dos seguintes fatores: ◦ G - Groundwater hydraulic: Grau de confinamento hidráulico; ◦ O - Overlaying strata confinement: Ocorrência de estratos geológicos e grau de consolidação da zona não saturada; ◦ D - Depth to groundwater table: Distância da água determinada pela profundidade: ◦ Do nível d’água em aquíferos não confinados; ◦ Do topo até a superfície no caso de aquíferos confinados. 11
  • 12. 12 Figura 4. Sistema GOD de avaliação da vulnerabilidade à contaminação do aquífero (Adaptado de FOSTER et al., 2002, p. 23).
  • 13. PROCEDIMENTOS OPERACIONAIS A estimativa do índice de vulnerabilidade GOD envolve 3 etapas: ◦ Na 1ª etapa deve-se identificar o parâmetro G atribuindo-lhe um índice na escala de 0,0 a 1,0; ◦ Na 2ª etapa deve-se identificar o índice para o parâmetro O em função das características litológicas do substrato que recobre a zona saturada e atribui-se valores em uma escala de 0,4 a 1,00 em termos de: ◦ Tipo de litologia; ◦ Grau de consolidação. o Na 3ª etapa identifica-se o índice para o parâmetro D, em função da profundidade do nível d’água subterrâneo, atribuindo a este parâmetro valores que variam em uma escala de 0,6 a 1,0. A equação que define o índice de vulnerabilidade é representada da seguinte forma: o Índice de Vulnerabilidade GOD = Gi * Oi * Di 13
  • 14. 14 Tabela 2. Definição das classes de vulnerabilidade do aquífero (FOSTER et al., 2002, p. 19). INTERVALO Classe Características 0 – 0,1 Insignificant e Desconsidera as camadas confinantes com fluxos verticais descendentes não significativos 0,1 - 0,3 Baixo Vulnerável a alguns poluentes, mas somente quando continuamente lançado. 0,3 – 0,5 Médio Vulnerável a muitos poluentes, mas somente quando continuamente lançado 0,5 - 0,7 Alto Vulnerável a muitos poluentes, exceto aqueles muito pouco móveis e pouco persistentes. 0,7 – 1,0 Extremo Vulnerável a muitos poluentes, com rápido impacto em muitos cenários de contaminação.
  • 15. PROCEDIMENTOS CARTOGRÁFICOS Para representação dos aspectos litológicos e do grau de confinamento dos aquíferos da área de estudo foram utilizadas as cartas geológicas da bacia de Sergipe/Alagoas na escala 1:50.000 (PETROBRAS/DNPM, 1975); Dados do nível estático dos poços foram utilizados na elaboração do plano de informação referente a profundidade do nível d’água; Para desenvolvimento do mapa de vulnerabilidade à contaminação dos aquíferos as bases cartográficas utilizadas foram: ◦ Atlas de Recursos Hídricos do Estado de Sergipe (SEPLANTEC/SRH, 2004); ◦ Programa de Cadastro de Infra-Estrutura Hídrica do Nordeste-Estado de Sergipe da CPRM (CPRM/SEPLANTEC, 2002); ◦ Atlas de Qualidade da Água Subterrânea no Estado de Sergipe com Fins de Irrigação (EMBRAPA, 2007). 15
  • 16. 16 Figura 5. Modelagem Cartográfica para a elaboração dos mapas de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos.
  • 17. RESULTADOS E DISCUSSÃO Índice de vulnerabilidade dos aquíferos da área de estudo, bem como as classes de vulnerabilidade; O mapa de vulnerabilidade foi obtido a partir da interação (álgebra de mapas) dos planos de informações reclassificados com os valores aplicados aos índices GOD; Observa-se que os critérios G (Grau de confinamento) e O (Ocorrência litológicas) tiveram maior influência na feição geral do mapa, devido às diferenças de valores entre as classes dos critérios utilizados; Já o critério D (Distância no nível da água) apresentou uma pequena influência na distribuição dos índices devido à pequena variação dos valores das classes (<5m e entre 5 e 20m); Relação entre o mapa de vulnerabilidade com o mapa dos diferentes tipos de usos do solo e dos campos de petróleo presentes na sub-bacia do rio Siriri. 17
  • 18. 18 Tabela 3. Valores indicativos da vulnerabilidade à contaminação de aquíferos.
  • 19. 19 Figura 5. Mapas de índices GOD de avaliação de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos.
  • 20. 20 Figura 6. Mapa de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos.
  • 21. 21 Tabela 4. Área das classes de vulnerabilidade.
  • 22. 22 Figura 7. Mapa de vulnerabilidade à contaminação de aquíferos.
  • 23. CONCLUSÃO E RECOMENDAÇÕES A elaboração do mapa de vulnerabilidade auxilia no planejamento ambiental e territorial no que diz respeito a criação de estudos de monitoramento dos riscos de contaminação e de qualidade das águas com posterior definição de áreas de proteção e controle de utilização das águas subterrâneas; Recomenda-se nas áreas classificada com vulnerabilidade extrema e alta e moderada a tomada de ações e precauções que evitem a infiltração de possíveis contaminantes relacionados à exploração mineral e as atividades agrícolas; A metodologia GOD apresenta limitações, pois utiliza apenas as características naturais do aquífero, sendo que é importante a interação desses aspectos com os diferentes tipos e usos do solo da área de estudo. 23