Dinâmica dos mananciais de águas subterrâneas

Estima-se, atualmente, que o volume de água subterrânea explotado está entre 600 e 700 km3, onde grande parte é destinada para a irrigação e abastecimento urbano (UNESCO, 1998).

A origem das águas subterrâneas se dá através do processo de infiltração das águas advindas diretamente das chuvas e neves, quando derretem. Essa água infiltrada vai se acumulando na sub-superfície nas formações geológicas e nas camadas de solo (Figura 4).

A quantidade de água armazenada nesses meios depende de suas características químicas, porosidade, dimensão, condutividade hidráulica e transmissividade. Desse modo, os solos e as formações geológicas têm capacidades diversas de armazenar água. As águas acumuladas nesses meios são chamadas de águas subterrâneas. Essas águas constituem a maior reserva de água doce acessível ao ser humano. Elas se movem com velocidade de metros por dia, precisando de milhares de anos para formar reservatórios subterrâneos como se pode observar na Figura 5.

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Figura 4 – Caminho percorrido pelo fluxo de água subterrânea em uma região úmida, em rocha ou sedimento uniformemente permeável (Modificado de MURCK; SKINNER; PORTER, 1996)

Figura 5 – Área de recarga e descarga e tempo de armazenamento das águas subterrâneas (Modificado de MURCK; SKINNER; PORTER, 1996)

Com relação ao sistema hídrico dos ecossistemas naturais, as camadas de solo têm duas funções importantes. Uma é de meio purificador das águas subterrâneas e a outra é de meio mantenedor da água necessária para toda a parte biótica desse meio (CUTRIM, 1999).

As águas armazenadas nas camadas de solo encontram-se a pequenas profundidades e em pequena quantidade. Todos os processos de consumo de água desse meio (suprimento

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para todos os tipos de vida desse meio, suprimento de fontes naturais de água e manutenção do processo de evapotranspiração), juntamente com a sua limitada capacidade de armazenamento, fazem com que esses recursos sofram grandes variações em períodos de tempo muito curto, ou seja, são grandemente influenciados pelos processos sazonais. Essas águas por se encontrarem a pequenas profundidades, são extremamente vulneráveis à contaminação pelos mais diversos tipos de ocupação do meio físico (CUTRIM, 1999).

Uma formação geológica ou uma camada é denominada aqüífera quando ela apresenta condições favoráveis para armazenar e transmitir um volume considerável de água. Os aqüíferos são de meio poroso quando as rochas são sedimentares e fissural quando o meio é de rochas cristalinas. De acordo com o modo de ocorrência, os aqüíferos podem ser livres, confinados e semi-confinados (Figura 6). Aqüíferos livres são aqueles que estão somente sob pressão atmosférica, enquanto aqüíferos confinados são aqueles que se encontram intercalados por camadas de rochas impermeáveis. Os aqüíferos semi-confinados são aqueles onde as camadas confinantes são semi-permeáveis (MURCK; SKINNER; PORTER, 1996).

Figura 6 – Aqüíferos livre e confinado e suas área de recarga (Modificado de MURCK; SKINNER; PORTER, 1996)

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Do ponto de vista da vulnerabilidade à contaminação, os aqüíferos livres são os mais susceptíveis, enquanto os confinados são os mais protegidos.

As águas subterrâneas são as principais fontes de manutenção dos níveis de água dos corpos de águas superficiais, nos períodos de estiagem. Desse modo, elas contribuem com uma grande parcela para a manutenção dos ecossistemas aquáticos (MURCK; SKINNER; PORTER, 1996).

Considerando a importância das águas subterrâneas para a manutenção da vida na Terra, é fundamental que sejam realizadas pesquisas que possibilitem o conhecimento destes mananciais de modo a permitir sua preservação, em quantidade e qualidade.

Cutrim (1999) comenta sobre a contaminação de águas subterrâneas por diversos agentes, dentre eles coliformes, nitrato e pesticidas. O autor menciona trabalho que evidencia o crescente uso de fertilizantes nas atividades agropecuárias que contribui para a elevação dos níveis de nitrato em águas subterrâneas, localizadas abaixo das áreas fertilizadas. Outro estudo referido pelo autor evidencia a contaminação generalizada das águas subterrâneas por nitrato, oriundo de esgoto depositado em tanques sépticos e de origem animal. A Figura 7 mostra a contaminação de poços por tanques sépticos.

Figura 7 – Contaminação de águas subterrâneas por fossas sépticas (Modificado de MURCK; SKINNER; PORTER, 1996)

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A importância do controle da concentração de nitrato em água usada para consumo humano deve-se ao fato dele ser facilmente convertido in vivo a nitrito como resultado da redução bacteriana. Na forma de nitrito, pode oxidar a hemoglobina em metahemoglobina, pigmento incapaz de atuar como portador de oxigênio. Este problema é particularmente importante em crianças, devido ao pH mais baixo em seu estômago, o que facilita a conversão de nitrato a nitrito. Além disso, no organismo humano, o nitrito pode também reagir com aminas e amidas para formar nitrosaminas, algumas das quais podem ser carcinogênicas (OMS, 1987).

Shestopalov e Molozhanova (1992), em um estudo sobre poluição de águas subterrâneas por pesticidas na Ucrânia, estimaram o tempo de residência de alguns pesticidas no geosistema de sub-superfície e encontraram para as triazinas simétricas um tempo de residência de 10 a 20 anos e para organoclorados de 40 a 50 anos. Os poluentes de solo persistentes são os mais perigosos do ponto de vista da contaminação da hidrosfera.

Uma vez que os pesticidas tenham atingido as águas subterrâneas, seu transporte é influenciado por convecção e dispersão. Os processos de degradação são reduzidos devido à menor população e atividade microbiana, o que contribui para aumentar sua meia-vida neste ambiente. Os sedimentos de aqüíferos produtivos possuem geralmente menor quantidade de substâncias adsorsivas como, matéria orgânica e argilas, de modo que nesse meio, a sorção tem um papel secundário na redução do movimento subterrâneo (SKARK; OBERMANN, 1995).