Evolução química das águas

Tabela 08 - Variáveis, autovalores e a variância

acumulada obtidos pela análise de componentes principais

5.2.3 Evolução química das águas

Em um ambiente de solubilidade elevada, como a planície de inundação, combinada com a grande abundância de minerais, fornecem a maior parte dos constituintes solúveis às águas subterrâneas. Neste sentido, as razões iônicas e o índice de troca de bases (i.t.b) (Tabelas 09 e 10) foram utilizados para a compreensão do quimismo das águas, bem como a indicação de fatores modificadores que ocorrem no interior do aquífero.

1) Águas superficiais

Em relação às águas do rio, estas são bem mais mineralizadas, principalmente na primeira campanha, ocorrendo um decréscimo da condutividade elétrica e STD durante a segunda campanha.

Cargas Fatoriais (Loadings)

Variáveis F1 F2 C.E(µS.cm-1) 0.977 -0.163 STD (mg.L-1) 0.980 -0.176 pH 0.569 0.076 Na+ 0.576 0.044 Ca2+ 0.972 0.058 K 0.551 0.557 Mg2+ 0.954 0.252 Cl- 0.398 0.461 HCO3- 0.986 0.119 SO42- 0.069 0.722 NO3- 0.333 -0.121 Autovalores 6.335 1.659 % Variância 57.5 72.6

Figura 22 - Dendograma das amostras de águas

superficiais e subterrâneas da área de estudos – março/2016.

A associação entre a composição do material dissolvido e/ou particulado presente nas águas dos rios possibilita a caracterização dos processos erosivos predominantes, mecânicos e/ou químicos (MORTATTI & PROBST, 1998).

O pH das águas superficiais na primeira campanha nas águas do lago e córrego é próximo à neutralidade, enquanto que as águas do rio são básicas. Na segunda campanha este é ligeiramente ácido, tanto para as amostras do lago e córrego, quanto para as amostras do rio, o que é esperado devido à chuva incorporar o dióxido de carbono da atmosfera na água.

As mudanças sazonais de pH são consequência da redução do efeito acidificante do gás carbônico livre e dissolvido e, em grande parte, da presença de ácidos orgânicos que são transportados para a área de descarga (HEM,1985).

O HCO3- é o ânion dissolvido mais abundante nas águas superficiais, que pode ser resultado da combinação da dissolução de dióxido de carbono (CO2) atmosférico ou do solo, pelas águas superficiais e subterrâneas, associado à dissolução intempérica de rochas e minerais (silicatos). O Na+ é o cátion predominante, seguido do Ca2+, podendo ser resultado da dissolução de feldspatos que libera estes íons nas águas superficiais ou da troca catiônica.

Os pontos R01 e R02, localizados bem mais a jusante da bacia, apresentam as maiores concentrações de sódio, cálcio e potássio, comportamento similar é observado nas concentrações dos ânions bicarbonato, cloreto e sulfato. Durante o período menos chuvoso são fácies Na-HCO3 (R02) e Na-HCO-3-Cl- SO42-(R01). No período chuvoso são fácies Ca- HCO3 (R01) e Na-HCO3 (R03).

A relação iônica rNa+/rCl- para estes pontos apresentou índices similares 2,1 (˃1) em outubro/2015 e, 2,1 e 2,6 em março/2016 refletindo a liberação do Na+ através do intemperismo de silicatos. No entanto, a concentração relativamente alta de Na+ nas águas também pode ser ilustrada por troca catiônica entre Ca2+ ou Mg2+ e Na+, como discutido posteriormente.

A razão rNa+/rCa2+ apresenta índices, para os dois períodos, entre 1,6 e 8,4 (˃1), sugerindo possível troca iônica e/ou o intemperismo de silicatos. A razão rHCO3-/rNa+ varia entre 0,8 e 4,6 indicando uma alternância desses íons nas amostras, porém, de uma forma geral há um predomínio do bicarbonato refletindo o predomínio da dissolução de rochas e minerais silicáticos.

O mais importante entre as reações de intemperismo é a dissolução incongruente de silicatos de aluminossilicatos, sendo assim o mineral primário é convertido em mineral secundário. A formação desses minerais é geralmente favorecida pela remoção de cátions como K+, Na+ e Mg2+ (KONRAD, 1983).

As águas do lago (L01) e córrego (L02) localizadas nas áreas mais elevadas da planície, apresentaram comportamento semelhante em relação às amostras do rio (R01, R02 e R03) para os dois períodos, com uma menor condutividade elétrica, sem variação significativa nas duas campanhas, e consequentemente uma menor salinização.

No período menos chuvoso são fácies Na-HCO3 (L02) e Ca-Na-K-HCO-3 (L01) e no período chuvoso são fácies Na-HCO3 (L01, L02). Observou-se a evolução química das águas do ponto L01 de bicarbonatada mista para bicarbonatada sódica, o processo do intemperismo de minerais altamente solúveis explicaria o aumento do sódio nas águas.

Corroborado pelos índices das razões iônicas rNa+/rCa2+ entre 2,3 e 3,9; rHCO3- /rNa+ entre 2,2 e 2,8 e, rNa+/rCl- entre 4,2 e 41,7 ambos ˃ 1, o que indicaria a dissolução de rochas e minerais silicáticos.

2) Águas subterrâneas

No período menos chuvoso observa-se de modo geral, a alternância nos valores de STD e dos principais íons ao longo das linhas de fluxo de águas subterrâneas, assim, a evolução química destas águas foi analisada a partir da carga hidráulica, do STD e das proporções iônicas.

Os poços da Sede estão localizados na área com maior gradiente hidráulico, o Bambuzal situa-se na parte central da bacia, área de alagados, com um moderado a menor gradiente hidráulico. Os poços da Ilha e do Catingueiro estão situados próximos ao rio e aos canais de meandro, compreendendo a parte mais baixa da bacia e sofre constantes processos de inundações no período chuvoso (FIGURA 03).

A presença de argila em toda a área de estudo (tabela 01) indica o potencial de reações de troca catiônica e/ou o intemperismo de silicatos. A troca de cátions é um processo importante de interações água-rocha que obviamente influencia a principal composição de íons das águas subterrâneas (XIAO et al., 2012). Portanto, sendo as rochas hospedeiras as principais fontes de sólidos dissolvidos na água.

Desse modo, nos poços da Sede há o aumento de STD e dos íons sódio, cloreto e bicarbonato e a redução do potássio e magnésio no sentido do fluxo, com a diminuição da carga hidráulica, indicando a evolução de recarga moderna para água subterrânea evoluída. A dominância observada de Na+ sobre Ca2+ e Mg2+ pode estar associada a processos de troca iônica durante a infiltração e percolação da água da chuva.