Teses em Geologia e Geoquímica (Doutorado) - PPGG/IG

URI Permanente para esta coleçãohttps://repositorio.ufpa.br/handle/2011/6341

O Doutorado Acadêmico pertence ao Programa de Pós-Graduação em Geologia e Geoquímica (PPGG) do Instituto de Geociências (IG) da Universidade Federal do Pará (UFPA).

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Acesso aberto (Open Access)
Fatores controladores do quimismo de águas subterrâneas da região nordeste do Pará
(Universidade Federal do Pará, 1996-11-10) SOUZA, Eliene Lopes de; LIMA, Waterloo Napoleão de; http://lattes.cnpq.br/1229104235556506
Neste trabalho, desenvolvido na região nordeste do Pará, foram determinados os fatores controladores do quimismo de águas de nascentes e de poços, a maioria das quais abastece moradores de pequenas localizadades do interior. São águas de aquíferos constituídos pelos produtos de alteração de granitos (Tracuateua), metassedimentos (Santa Luzia), metavulcanossedimentos (serra do Piriá) e apatita-hornblendito (ilha de Itacupim). Àguas em contato com calcários (Tauarí e Salinópolis) também foram estudadas. As coletas foram realizadas em zonas restritas com vegetação do tipo Hiléia Amazônica, e em zonas de capoeira ou desmatadas, nos anos 1992 ( estação seca), 1993 ( estações chuvosa e seca), 1994 (estação chuvosa) e 1995 (estações chuvosa e seca). O estudo petrográfico e mineralógico dos produtos de alteração e, em alguns casos, das rochas matrizes, mostrou a possível influência desses materiais sobre o quimismo das águas. Permitiu ainda caracterizar os processos pedogenéticos atuantes nos diferentes domínios e avaliar a potencialidade destes para fins de ocupação. Nas áreas de Tracuateua, Santa Luzia e na zona saprolítica da serra do Piriá, os aquíferos são formados por produtos de alteração bastante evoluídos, constituídos essencialmente por quartzo, caolinita e oxi-hidróxidos de ferro. Na interface vulcanossedimentos/saprólito (serra do Piriá) ou apatita-hornblendito/ saprólito (ilha de Itacupim), ocorrem minerais primários como biotita, clorita ou apatita. A camada superior (profundamente ? 20 cm) dos solos dessas áreas mostra-se pobres em bases, com pH próximo de alteração do calcário são saturados em bases, com pH 8,0, sendo constituídos por quartzo, caolinita e calcita em menor proporção. A natureza da cobertura vegetal reflete-se no teor de matéria orgânica nos solos, chegando a 12% nas áreas preservadas e a menos de 3% nas mais degradadas. As águas associadas com os produtos mais intemperizados, são cloretadas-sódicas, ácidas (pH médio 4,4), pobres em solutos ( STD<30ppm), sendo os íons maiores principalmente de origem pluvial. O contato com produtos menos alterados, derivados dos metavulcanossedimentos e do apatita-hornblendito, eleva os teores de bases, de sílica ou de fosfato, que provêm, sobretudo da hidrólise de minerais primários como albita, biotita, clorita ou apatita. Nas águas das áreas calcarias a relação Ca+Mg: HCO3 1 reflete a dissolução dos carbonatos. São águas bicarbonatadas-cálcicas, ricas em solutos (STD médio 230 ppm), com pH próximo de 7,0, as quais apresentam uma sensível diluição nos períodos chuvosos. Quando em contato com níveis argilosos contendo pirita, tornam-se sulfatadas-sódicas e ácidas (pH 5,0). Aerossóis marinhos, detritos vegetais e águas domesticas são fontes localizadas de solutos, enquanto que ácidos orgânicos, alem da pobreza em bases, são responsáveis pelo caráter acido das águas. Na camada superior do solo das áreas mais degradadas ocorre um enriquecimento relativo em quartzo em decorrência da desestabilização da caolinita e/ou do seu transporte em suspensão. A montmorilonita se forma em área granítica, com vegetação primaria, onde as bases e a sílica sofrem uma lixiviação menos intensa. O aproveitamento das áreas degradadas para agricultura exige a reposição de nutrientes. Onde sedimentos areno-argilosos recobrem o calcário, o pH é 5, fato que possibilita um melhor aproveitamento, pelas plantas, dos nutrientes de origem marinha, abundantes no calcário.
Acesso aberto (Open Access)
Fundamentos hidrogeológicos para gestão integrada dos recursos hídricos da região de Belém/Ananindeua - Pará, Brasil
(Universidade Federal do Pará, 2002-12-20) MATTA, Milton Antonio da Silva; REBOUÇAS, Aldo da Cunha; http://lattes.cnpq.br/7322958772719317
A essência do presente estudo é a apresentação de uma síntese sobre a hidrogeologia da região dos münicípios de Belém e Ananindeua, envolvendo um conjunto de dados georeferenciados sobre poços tubulares, dados hidrogeoquímicos e bacteriológicos e parâmetros hidrogeológicos básicos, objetivando determinar as potencialidades e as características dos recursos hídricos subterrâneos da área. Isso possibilitou que fossem estabelecidos os fundamentos hidrogeológicos básicos para um modelo de uso e proteção das águas subterrâneas, que atuem na gestão integrada dos recursos hídricos da região, de forma sustentável, contribuindo de forma significativa para o planejamento urbano municipal e estadual. A metodologia e as atividades desenvolvidas permitiram um conjunto de resultados significativos que incluem a caracterização do meio físico, através do clima, geomorfologia, pedologia, geologia, socioeconomia e rede de drenagem; a caracterização dos sistemas hidrogeológicos, através da identificação de 5 (cinco) conjuntos aqüíferos principais; o estabelecimento dos aspectos geométricos desses sistemas aqüíferos; a análise dos seus principais parâmetros hidrogeológicos; o estabelecimento das direções e sentidos dos fluxos subterrâneos do aqüífero livre; a caracterização das qualidades físico-químicas e bacteriológicas das águas produzidas pelos sistemas aqüíferos; a classificação dessas águas e seus principais usos na área. Outros resultados incluem um estudo sobre as obras de captação das águas subterrâneas na área de estudo; o cálculo das reservas e disponibilidades hídricas subterrâneas; o estabelecimento das principais fontes de poluição das águas subterrâneas na área; uma análise da vulnerabilidade natural e risco dos sistemas aqüíferos à poluição, com o estabelecimento de 4 (quatro) classes de vulnerabilidade para os aqüíferos estudados; uma discussão sobre os principais aspectos de legislação sobre os recursos hídricos a nível municipal, estadual e federal; uma análise dos preceitos fundamentais para a gestão integrada dos recursos hídricos de Belém e Ananindeua, baseados na legislação vigente e alicerçados pelas características da área em questão: e a formulação de um conjunto de 17 (dezessete) proposições técnico-sócio-políticas para a gestão integrada dos recursos hídricos Os principais produtos do estudo incluem o balanço hídrico e a classificação climática da região; um banco de dados georefenciados e inseridos em um Sistema de Informação Geográfica (SIG), com base no programa SPR1NG 3.5.1; um conjunto de mapas temáticos, incluindo o mapa geológico, o geomorfológico, o hidrogeológico, de rede de drenagem, de bacias urbanas, de solos, de ocupação urbana, de distribuição areal de cada parâmetro físico-químico analisado em duas áreas escolhidas para investigação; e um conjunto de tabelas e gráficos que mostram as caracterizações físico-químicas e bacteriológicas das águas estudadas. Ao final, foi estabelecido um conjunto de proposições técnico-sócio-políticas para a gestão integradas dos recursos hídricos da região estudada, que incluem desde propostas de educação hidroambiental, projetos institucionais de combate à pobreza, fiscalização sobre os recursos hídricos, campanha de economia obrigatória de água, parcerias na gestão dos recursos hídricos, entre outras. As principais conclusões do estudo permitem demonstrar que os principais objetivos foram alcançados e que se conseguiu dar uma contribuição significativa para a hidrogeologia da região de Belém e Ananindeua e para o estabelecimento de futuros projetos de gestão integrada dos recursos hídricos da região.
Acesso aberto (Open Access)
Impacto da urbanização na qualidade das águas subterrâneas nos bairros do Reduto, Nazaré e Umarizal - Belém/PA
(Universidade Federal do Pará, 2004-01-29) CABRAL, Natalina Maria Tinôco; MANOEL FILHO, João
FO trabalho avalia os impactos urbanos na qualidade das águas do aquífero Barreiras ocasionados, por componentes nitrogenados (nitrato e amônio) oriundos de esgotos domésticos e por compostos aromáticos (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos — BTEX) provenientes de vazamentos em tanques subterrâneos postos de combustível. O estudo foi desenvolvido numa área aproximada de 15 Km2, cobrindo os bairros do Reduto, Nazaré e Umarizal, na cidade de Belém/PA. Os métodos utilizados consistiram em cadastramento de poços, análises e correlações de perfis litológicos, execução de 9 períodos de amostragem, análise de águas de poços para os diferentes parâmetros químicos e físico-químicos, além das interpretações dos resultados físico-químicos e químicos. Na área de estudo, a zona não-saturada, tem espessura variando de 1 a 9 m, estando condicionada a variações sazonais. Estudos mineralógicos de sedimentos coletados em poços de trado definiram um domínio de quartzo e, de forma mais subordinada, de caulinita. A análise granulométrica mostra que existe uma predominância das frações areia siltosa, silte arenosa e argila siltosa. Teste de infiltração indicou valor correspondendo a um material silte a silte arenoso. Sedimentos com essas características texturais, associados à capacidade de infiltração variada, composição mineralógica, nível estático raso e elevada carga de contaminantes, principalmente de fossas sépticas e ou rudimentares podem levar à contaminação dos aqüíferos da área. Os aqüíferos identificados são correlacionados aos aquíferos do Grupo Barreiras, sendo definidos dois aqüíferos principais. O primeiro, mais superficial, classificado como semilivre, e o segundo semiconfinado. Os níveis estáticos, por diversos motivos, não foram medidos durante a execução desse trabalho. Dessa forma, as medidas apresentadas correspondem àquelas feitas durante a época de perfurações dos poços, as quais variaram de menos de 1 m, nas áreas de cotas topográficos mais baixas, até 11m nos poços localizados nas partes mais elevadas. Os dados da vulnerabilidade indicam que, em grande parte da área, o aquífero Barreiras apresenta risco de contaminação, na medida que sobre ele se concentram várias atividades potencialmente poluidoras. A interpretação dos sentidos de fluxos, da área estudada, mostra que as principais linhas de fluxo estão preferencialmente orientadas para o centro da área, compreendida pelo bairro do Reduto e parte do bairro de Nazaré. O comportamento global das variáveis mostrou que as características hidrogeoquímicas das águas estudadas estão diferenciadas se comparadas ao padrão regional. Os principais parâmetros que marcaram essa diferenciação foram a condutividade elétrica, cloreto, sódio, pH, amônio e nitrato. Ressalta-se que os teores de amônio e nitrato estão acima ou próximos ao limite de potabilidade vigente e que tais parâmetros são os principais indicadores da contaminação das águas por efluentes domésticos. Na análise global, as correlações entre as variáveis, apresentou para o nitrato, uma correlação positiva com a condutividade elétrica e, de forma mais discreta com o cloreto, sódio, cálcio, sulfato e dureza. Para o amônio, observa-se uma correlação positiva com o cloreto e correlação negativa com o cálcio, sulfato, pH e dureza. Esse estudo permitiu indicar a condutividade elétrica, cloreto e cálcio como bons indicadores das contaminações. As análises fatoriais efetuadas vieram confirmar as principais observações obtidas no estudo de correlações. O estudo estatístico por período de amostragem indicou que a sazonalidade regional está influenciando apenas de maneira secundária no comportamento químico das águas estudadas. O ligeiro enriquecimento de alguns componentes no período chuvoso pode ser explicado porque, nesse período, o nível freático eleva-se até próximo à superfície do solo, ficando mais próximo das fontes de contaminação. No estudo de correlação por período de amostragem, os resultados podem ser considerados, sem exceção, similares aos obtidos na análise de correlação feita com os dados globais. A análise estatística para uma série de poços indicou que os poços, quando analisados individualmente, mostraram um comportamento relativamente homogêneo ao longo dos períodos. Mas quando comparados entre si, foi possível distinguir poços com valores sempre mais elevados daqueles com os valores menos elevados. No estudo dos comportamentos para nitrato e amônio, observou-se que os poços, quando analisados individualmente, tiveram comportamentos homogêneos. Por outro lado, o estudo conjunto dos poços permitiu a classificação de 4 estilos principais de comportamento para nitrato e amônio. O estilo 1 corresponderia a poços com valores altos de nitrato e baixos de amônio; o estilo 2 seria caracterizado por teores elevados tanto de amônio quanto de nitrato; o estilo 3 corresponderia a poços com concentrações baixas a intermediárias de nitrato e teores altos a relativamente altos de amônio e, finalmente, o estilo 4 seria traduzido por teores mais baixos para o amônio, acompanhado por teores intermediários de nitrato. Esses estilos podem significar maior ou menor distância de fontes ativas de contaminação que seriam, portanto, os fatores preponderantes na caracterização hidrogeoquímica dos poços numa área urbana como a estudada. A amostragem de água realizada em dois poços com menor espaçamento temporal constataram, mais uma vez, a pouca influência da sazonalidade na caracterização hidroquímica dos poços estudados. Para identificar os principais tipos de água, amostras representativas dos poços cadastrados foram plotadas nos diagramas de Piper. Os resultados mostraram uma tendência para que as amostras, independente do período de amostragem, ficassem concentradas nos tipos de fácies hidroquímicas sulfatadas cloretas cálcicas, cloretadas sódicas e nitradas cloretadas sódicas. Esses comportamentos refletem que as águas estão sendo fortemente afetadas por fatores antropogênicos em detrimento dos processes naturais. A análise da distribuição espacial dos principais parâmetros mostrou que, para o nitrato, os teores mais elevados estão localizados na porção central e sul da área. O amônio apresentou uma relação inversa ao do nitrato, com teores mais elevados a noroeste e nordeste da área, diminuindo para o centro da área. O mapa de condutividade elétrica coincide, em boa parte, com o de nitrato, enquanto que o mapa de iso-teores de cloreto é, de uma maneira geral, semelhante ao do amônio. O mapa de iso-teores de pH não mostrou qualquer tendência de correlação com o nitrato. Essas correspondências espaciais coincidiram com as observações dos estudos de correlações. No estudo sobre a contaminação das águas estudadas por gasolina/diesel, foi possível definir 3 áreas críticas. Nas águas dos poços com identificação qualitativa de diesel e/ou gasolina, o principal processo de biodegradação atuante, depois do aeróbio, parece ser o via nitrato.
Acesso aberto (Open Access)
Recursos hídricos subterrâneos de Santarém: fundamentos para uso e proteção
(Universidade Federal do Pará, 1996-10-10) TANCREDI, Antonio Carlos Felice Nicola Savério; REBOUÇAS, Aldo da Cunha; http://lattes.cnpq.br/7322958772719317
As pesquisas de recursos hídricos subterrâneos na região de Santarém, em uma área de 900 km2, delinearam as condições hidrogeológicas e os aspectos técnicos e econômicos para a utilização racional da água subterrânea. A região situa-se no domínio de clima equatorial úmido, com precipitação pluviométrica anual média de 1.911,2 mm. A descarga líquida anual média, determinada no igarapé São Brás, em uma área de drenagem de 147,78 km2 apresentou 2,17 m3/seg e o componente do fluxo de base, o volume anual de 37,0 x 106 m3. Os aqüíferos são constituídos por areias aluviais quaternárias de pequena representatividade espacial e por areias, arenitos e cascalhos cretácicos da Formação Alter do Chão, com ampla distribuição espacial. O sistema hidrogeológico da Formação Alter do Chão, nessa área, possui espessuras de 600 m. Em sua parte superior, o aqüífero é livre, com 50 m de espessura média e subjacente a este ocorrem aqüíferos confinados com espessuras que perfazem 430 m, os quais estão intercalados a aqüicludes e/ou aqüítardes. As características hidráulicas foram determinadas a partir de ensaios de bombeamento. Os parâmetros hidrodinâmicos evidenciam que a transmissividade apresenta valores compreendidos entre 130 m2/dia e 790 m2/dia, indicando grande capacidade de produção da água subterrânea. A qualidade da água subterrânea mostra concentração muito baixa dos constituintes em solução, consistente com os padrões de potabilidade. Em termos de caracterização hidrogeoquímica as águas são dos tipos sódio-cloretadas e mistas, tanto para os cátions como para os ânions. A predominância dos principais constituintes jônicos possui a seguinte relação: rNa>rCa>rMg e rCL>rHCO3>rSO4. A vulnerabilidade da água subterrânea é de maneira geral, de moderada a baixa e sua distribuição espacial apresenta valores menores, na parte sul da área, nos platôs. As reservas da água subterrânea são expressivas, com volumes de 226 x 106 m3 para a reserva reguladora e 86 550 x 106 m3 para a reserva permanente. Além da magnitude das reservas, os recursos explotáveis têm grande potencial de recarga induzida. Os custos unitários de explotação da água subterrânea decrescem com o aumento da profundidade dos poços nos aqüíferos livre e confinados; variando de R$ 0,0657 / m3 a R$ 0,0727 / m3, para poços de até 300 m de profundidade. Os estudos comparativos mostram que os custos de explotação unitário da água subterrânea de Santarém estão compreendidos entre 38,4 % a 42,5 % do custo de explotação unitário da água superficial de Manaus e entre 64,5 % a 71,3 % do custo unitário de explotação da água superficial de Oriximiná. Os aqüíferos confinados encontram-se naturalmente bem protegidos, com excelentes condições para abastecimento público, podendo ser os poços locados no perímetro urbano, sem restrição e não necessitando de grandes áreas de proteção; devem ser esses poços, adequadamente isolados com cimentação do espaço anular na parte superior até a profundidade da camada confinante. Mesmo considerando as condições favoráveis de captação da água superficial, os custos de captação da água subterrânea são inferiores, com menores investimentos iniciais e com a vantagem de poderem ser escalonados, se ajustando melhor ao aumento da demanda.
Acesso aberto (Open Access)
O valor econômico e estratégico das águas da Amazônia
(Universidade Federal do Pará, 2006-03-22) DUARTE, André Augusto Azevedo Montenegro; RIBEIRO, Mário Ramos; http://lattes.cnpq.br/4314158355862373; ABREU, Francisco de Assis Matos de; http://lattes.cnpq.br/9626349043103626
A água propriamente dita é um recurso natural imprescindível para a vida, importantíssimo para os metabolismos e processos sócio-econômicos e fundamental para o equilíbrio e manutenção das condições climáticas e do meio ambiente em geral. O bem “água” em seu aspecto ontológico, isto é, como substância em si, bem como entidade sócio-econômica, e as águas da Amazônia, em particular podem ter medido ou calculado, o seu VALOR ECONÔMICO, a ser expresso em unidades monetárias, pautando-se no princípio de que estas águas são um BEM ESTRATÉGICO. Não se restringindo a condição da existência apenas no estado físico líquido da matéria, nem aos princípios de que o valor deste bem se origina ou deriva dos custos econômicos/financeiros para sua obtenção, tratamento, armazenagem e distribuição e nem àquele obtido sob o enfoque da escassez. “O Valor de Não Uso” ou “de Existência” do objeto de estudo é o foco principal desta tese. A Amazônia possui as maiores reservas de água doce, floresta tropical e biodiversidade do planeta. O complexo sistema decorrente desta interação, nos aspectos dinâmico e funcional, bem como estático (estoque) é gerado e a sua manutenção só será possível se não se alterarem de forma expressiva o ciclo hidrológico na região, o qual é de suma importância para o equilíbrio climático da Terra, quando realiza o transporte de calor e umidade, e, mais especificamente, quando se expressa como suporte à existência de atividades produtivas no território brasileiro de grande relevância econômica. Logo é importante que se identifiquem estratégias, se criem mecanismos e se estabeleçam parâmetros para gestão deste imenso recurso natural, apresentando-se também mecanismo e políticas compensatórias, inclusive com a transferência de recursos financeiros que possam promover o desenvolvimento sócio-econômico da região. A pesquisa que sustentou o desenvolvimento dessa tese tem caráter teórico, conceitual e multidisciplinar, envolve conhecimentos de geociências (geologia, meteorologia, hidrologia), economia, engenharias, políticas públicas, ecologia e sociologia, tendo duas vertentes principais: a hidrológica e a econômica.

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