4.4
Tratamento de Dados
Os resultados das an´alises dos parˆametros hidroqu´ımicos e isot´opicos dos po¸cos amos- trados foram organizados em trˆes tabela; na Tabela 5.1 foram colocados os valores das concentra¸c˜oes dos ´ıons maiores, juntamente com o pH, Eh, CE e dureza; na Tabela 5.3, os compostos nitrogˆenados; e na Tabela 5.4, os valores dos parˆametros isot´opicos.
A partir desses valores s˜ao apresentados os resultados em gr´aficos, utilizando o pro- grama computacional OriginPro 8 e com o software Qualigraf foi constru´ıdo o diagrama de Piper, onde s˜ao separados os ˆanions e os c´ations de cada amostra, estabelecendo o tipo qu´ımico de ´agua.
Para o c´alculo de idade das amostras, foi utilizado o software estat´ıstico RxCarb14, desenvolvido neste trabalho, que ´e baseado na distribui¸c˜ao de Poisson por serem as con- tagem relativamente baixas e o n´umero de medidas pequenas (N ≤ 30). O programa ´e desenvolvido em 5 etapas, para determinar a idade m´edia aparente (ou convencional) da amostra. No Anexo I ´e descrita cada etapa do programa, mostrando os c´alculos realizados atrav´es de um exemplo.
As idades aparentes das amostras foram corrigidas pelos m´etodos de Pearson, Tamers e Vogel; os valores est˜ao colocados na Tabela 5.5.
Uma compara¸c˜ao entre os dados de dez po¸cos discutidos nesta disserta¸c˜ao foi feita com os dados dos mesmos po¸cos estudados por Silva (1996) em sua tese de Doutorado (Tabela 5.6)
56
5
RESULTADOS E DISCUSS ˜OES
Os resultados das an´alises hidroqu´ımicas dos parˆametros, condutividade el´etrica (CE), pH, Eh e concentra¸c˜oes dos ´ıons maiores Ca2+
, Mg2+ , Na+
, K+
, Cl−, SO2−
4 e HCO−3 em ´aguas subterrˆaneas coletadas nos munic´ıpios de Crato, Barbalha, Juazeiro do Norte, Milagres, Miss˜ao Velha e Nova Olinda, em fevereiro de 2012, est˜ao apresentados na Tabela 5.1 e os compostos nitrogenados, amˆonia (NH+
4), nitrato (NH−3) e nitrito (NH−2) tˆem suas concentra¸c˜oes mostradas na Tabela 5.3. Os resultados das an´alises dos is´otopos deut´erio, oxigˆenio-18, carbono-13 e carbono-14, das mesmas amostras, est˜ao apresentados na Tabela 5.4.
Discuss˜oes e interpreta¸c˜ao dos dados, hidroqu´ımicos e isot´opicos, s˜ao feitas, a seguir, para identificar aspectos relevantes sobre a ´agua subterrˆanea da regi˜ao, sob os aspectos da classifica¸c˜ao qu´ımica, potabilidade, evapora¸c˜ao, mistura, infiltra¸c˜ao, idade e recarga, origem da ´agua.
57
Tabela 5.1: Medidas de parˆametros hidroqu´ımicos de ´aguas subterrˆaneas nos munic´ıpios de Crato, Barbalha, Juazeiro do Norte, Milagres, Miss˜ao Velha e Nova Olinda, coletadas em fevereiro de 2012.
Po¸co Local - Munic´ıpio pH Eh CE Concentra¸c˜oes (mg/L) mg de CaCO3/L
(mV) (µS/cm) Ca2+ Mg2+ Na+ K+ Cl− SO2−
4 HCO−3 Dureza
P01 DER - Crato 4,12 137 381 1,60 7,78 26,64 25,08 53,91 0,17 25,07 36,0 P02 Santa Rosa - Crato 5,87 33 217 11,20 12,64 6,54 9,81 23,10 10,61 70,20 80,0 P03 Bela Vista - Barbalha 6,93 -27 535 33,60 23,33 39,31 7,93 44,28 35,19 200,57 180,0 P04 H. S˜ao Vicente - Barbalha 6,10 21 503 41,60 31,10 16,26 4,04 44,28 115,81 110,31 232,0 P05 Lagoa Seca 9 - Juazeiro do Norte 5,97 29 152 11,20 6,80 9,25 7,93 15,40 1,40 85,24 56,0 P06 Lagoa Seca 12 - Juazeiro do Norte 6,70 -13 213 24,00 5,83 9,25 6,00 9,63 4,71 120,34 84,0 P07 Lagoa Seca 13 - Juazeiro do Norte 6,28 11 177 14,40 8,75 7,89 7,93 13,48 3,80 90,26 72,0 P08 Mercado Central - Juazeiro do Norte 5,01 85 809 25,60 42,77 29,73 25,08 111,66 1,49 25,07 240,0 P09 R. dos Macacos 2 - Juazeiro do Norte 6,01 26 430 32,00 15,55 19,16 9,81 50,06 6,25 120,34 144,0 P10 R. dos Macacos 3 - Juazeiro do Norte 6,27 11 423 33,60 15,55 20,63 6,00 44,28 6,74 145,41 148,0 P11 R. dos Macacos 7 - Juazeiro do Norte 6,11 21 411 30,40 14,58 20,63 7,93 44,28 15,97 135,38 136,0 P12 SENAI - Juazeiro do Norte 4,68 104 227 - 2,92 20,63 21,96 40,43 - 15,04 12,0 P13 CAGECE 2 - Milagres 7,85 -82 616 11,20 4,86 100,69 6,00 40,43 54,93 205,50 48,0 P14 Carna´uba dos Daniel - Milagres 6,93 -28 1091 17,60 32,08 117,77 4,04 150,17 63,87 200,57 176,0 P15 Miss˜ao Velha 1 - Miss˜ao Velha 6,84 -22 433 40,00 17,50 25,12 6,00 25,03 14,28 225,64 172,0 P16 Miss˜ao Velha 2 - Miss˜ao Velha 6,66 -12 254 24,00 9,72 13,48 4,04 7,70 8,34 150,43 100,0 P17 Baixio - Nova Olinda 7,48 -60 1044 48,00 11,66 133,43 4,04 57,76 134,35 350,99 168,0
5.1 Parˆametros hidroqu´ımicos 58
5.1
Parˆametros hidroqu´ımicos
(I) Condutividade El´etrica
Os dados de condutividade el´etrica, que mede a concentra¸c˜ao de sais dissolvidos na ´agua, est˜ao apresentados no histograma na Figura 5.1, com os valores para cada po¸co. Os resultados mostram que 3 dos 17 po¸cos tˆem valores maiores que 800 µS/cm, carac- ter´ısticos de ´aguas com alta salinidade; enquanto as outras amostras apresentam valores de condutividade abaixo de 600 µS/cm. Em geral, amostras de ´aguas subterrˆaneas com valores de condutividade elevados fazem parte de sistemas de circula¸c˜ao mais profunda e com maior tempo de trˆansito. Isso se deve ao fato de que quanto maior for o tempo de intera¸c˜ao ´agua/rocha, maior ser´a a dissolu¸c˜ao dos sais. Assim, a condutividade el´etrica mostra uma tendˆencia dos valores das amostras em rela¸c˜ao aos trˆes Sistemas Aqu´ıferos: o Superior, o M´edio e o Inferior; de acordo com a condi¸c˜ao: CESAS < CESAM < CESAI; das amostras afastadas da ´area de recarga.
Figura 5.1: Histograma da Condutivida El´etrica de amostras de Crato, Barbalha, Juazeiro do Norte, Milagres, Miss˜ao Velha e Nova Olinda, coletadas em fevereiro de 2012.
(II) pH
A Figura 5.2 apresenta, atrav´es de histograma, os valores obtidos de pH para todos os po¸cos; a maioria dos valores est´a inserido em uma faixa de 6 a 9, indicando que essas
5.1 Parˆametros hidroqu´ımicos 59
´aguas s˜ao pot´aveis, de acordo com a Resolu¸c˜ao 396 do CONAMA (2008). Entretanto, 4 amostras (duas de Crato e duas de Juazeiro do Norte) apresentam car´ater ´acido, com valores de pH abaixo de 6, fora do limite m´ınimo de potabilidade exigido pelo CONAMA, para ´aguas pot´aveis.
Figura 5.2: Histograma dos valores de pH de amostras de Crato, Barbalha, Juazeiro do Norte, Milagres, Miss˜ao Velha e Nova Olinda, coletadas em fevereiro de 2012.
(III) Esp´ecies iˆonicas
Para classifica¸c˜ao dos tipos das ´aguas subterrˆaneas coletadas nos po¸cos amostrados, atrav´es dos dados dos elementos maiores (Tabela 5.1), foi utilizado o diagrama de Piper, ilustrado na Figura 5.3, que relaciona as concentra¸c˜oes (em meq/L) dos c´ations e dos ˆanions dos elementos maiores presentes na ´agua. Pela an´alise geral do diagrama, verifica-se que 10 das 17 amostras s˜ao de ´aguas do tipo bicarbonatada mista, duas amostras de ´aguas s˜ao do tipo cloretada, sendo uma magnesiana e outra s´odica, duas s˜ao bicarbonatadas, com uma s´odica e outra c´alcica, e trˆes s˜ao mistas, sendo duas s´odicas. Tamb´em pelo diagrama ´e possivel verificar o comportamento geral da presen¸ca de c´ations e ˆanions nas ´aguas: rHCO−
3 > rCl−> rSO 2−
4 e rCa 2+
≈ rMg2+ > rNa+, que ´e indicativo de contribui¸c˜ao de recargas recentes.
5.1 Parˆametros hidroqu´ımicos 60
Figura 5.3: Diagrama de Piper com amostras de Crato, Barbalha, Juazeiro do Norte, Milagres, Miss˜ao Velha e Nova Olinda, coletadas em fevereiro de 2012.
Outra informa¸c˜ao importante que se obt´em a partir dos dados hidroqu´ımicos (Tabela 5.1) diz respeito `a potabilidade das ´aguas em acordo com a Resolu¸c˜ao no 396 do CONAMA (2008), que mostra Valores M´aximos Permitidos (VMP) dos parˆametros para os padr˜oes de potabilidade da ´agua, e tamb´em de acordo com o Minist´erio da Sa´ude (MS, 2004) (Tabela 5.2). Embora muitos dos elementos dissolvidos na ´agua sejam necess´arios para vida, em algumas ´aguas eles est˜ao presentes em concentra¸c˜oes elevadas, apresentando um car´ater nocivo `a saude, para isso, foi necess´ario estipular limites m´aximos.
Tabela 5.2: Valores m´aximos permitidos (VMP) para ´aguas pot´aveis (MS, 2004; CONAMA, 2008). Parˆametro VMP (mg/L) Parˆametro VMP (mg/L)
Cloreto 250 Sulfato 250
S´odio 200 Nitrato 45
Dureza 200 Nitrito 3,3
Comparando os valores dos resultados apresentados na Tabela 5.1 com os Valores M´aximos Permitidos, mostrados na Tabela 5.2, observa-se que todas as amostras s˜ao pot´aveis quanto aos elementos maiores. Medidas de amˆonia, nitrito e nitrito (Tabela 5.3)
5.1 Parˆametros hidroqu´ımicos 61
mostram que o amˆonio e o nitrato n˜ao foram encontrados nas amostras e que o nitrito ocorreu em todas as amostras com valores < 1 mg/L, com exce¸c˜ao da amostra P17 que teve valor de 2,25 mg/L, mas ainda abaixo do valor permitido. A presen¸ca de nitrito nas ´aguas indica polui¸c˜ao recente porque ele rapidamente se oxida para nitrato.
Alguns parˆametros analisados, como c´alcio e magn´esio, n˜ao tˆem VMP, contudo esses c´ations contribuem para o parˆametro dureza, que ´e definida em fun¸c˜ao da concentra¸c˜ao de carbonato de c´alcio, como sendo:
Dureza (mg de CaCO3/L) = 2, 5 [Ca2+] + 4, 17 [Mg2+] (5.1)
A dureza tem valor de VMP igual a 200 mg/L (Tabela 5.2); portanto, das amostras analisadas somente duas amostras tiveram valores mais elevados, a do P04 e a do P08.
Tabela 5.3: Medidas dos compostos nitrogenados amˆonia, nitrato e nitrito dos po¸cos amostrados. Po¸co Local - Munic´ıpio NH+4 (mg/L) NH−3(mg/L) NH−2 (mg/L)
P01 DER - Crato < L.Q1 < L.Q 0,79
P02 Santa Rosa - Crato < L.Q < L.Q 0,43 P03 Bela Vista - Barbalha < L.Q < L.Q 0,63 P04 H. S˜ao Vicente - Barbalha < L.Q < L.Q 0,71 P05 Lagoa Seca 9 - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,51 P06 Lagoa Seca 12 - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,59 P07 Lagoa Seca 13 - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,55 P08 Mercado Central - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,83 P09 R. dos Macacos 2 - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,63 P10 R. dos Macacos 3 - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,83 P11 R. dos Macacos 7 - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,67 P12 SENAI - J. do Norte < L.Q < L.Q 0,67 P13 CAGECE 2 - Milagres < L.Q < L.Q 0,51 P14 Carna´uba dos Daniel - Milagres < L.Q < L.Q 0,71 P15 Miss˜ao Velha 1 - Miss˜ao Velha < L.Q < L.Q 0,71 P16 Miss˜ao Velha 2 - Miss˜ao Velha < L.Q < L.Q 0,67 P17 Baixio - Nova Olinda < L.Q < L.Q 2,25
5.1 Parˆametros hidroqu´ımicos 62
(IV) Eh versus pH
A Figura 5.4, com valores de Eh versus pH, mostra que as ´aguas est˜ao em ambiente redutor ´acido a redutor b´asico; as amostras com Eh mais alto ´e a do P1 e a do valor mais baixo ´e a do P17; estas amostras s˜ao dos tipos x e y, respectivamente. As amostras com valores de Eh mais altos s˜ao as das ´aguas ´acidas.