LABORATÓRIO NACIONAL DE ENERGIA E GEOLOGIA, I. P.
A QUALIDADE DAS ÁGUAS
NATURAIS PORTUGUESAS
(MINERAIS E DE NASCENTE) M. R. Machado Leite LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia Unidade de Ciência e Tecnologia Mineral – Laboratório S. Mamede de Infesta (PORTO) ENCONTRO INTERNACIONAL DE TERMALISMO E TURISMO TERMAL III FÓRUM IBÉRICO DE AGUAS ENGARRAFADAS E TERMALISMOHOMENAGEM À MEMÓRIA
Senhora Drª Maria José do Canto
• Insigne investigadora do quimismo das Águas Naturais, Minerais e de Nascente, Portuguesas • Seguidora da Escola de Análise Química de Charles LePierre e João de Almeida • Cria em S. Mamede de Infesta (Porto) um Laboratório de Águas onde trabalha com grande proximidade às empresas • 1998/99 estuda cerca de 45 ocorrências de Águas Naturais na ilha de S. Miguel • Laboratório de Referência para os Materiais Geológicos – projecto que imaginou e que o LNEG está empenhado em desenvolver e dar continuidade
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ÁGUA – Recurso natural (mineral) muito
bem sucedido
Sem ÁGUA:
‐ não existiria VIDA na Terra, consoante a conhecemos
Mas também:
‐ não existiria tão grande diversidade de ROCHAS e MINERAIS
A ÁGUA, sendo o mais vulgar dos líquidos, não é um líquido de
propriedades vulgares ...
... por exemplo, é o maior dissolvente, quer em número de substâncias capaz de incorporar, quer nas quantidades que pode conter em dissolução ... grande extensão do domínio líquido – 00/1000C PN ... tensão superficial elevadaEstrutura Molecular – chave do
comportamento da ÁGUA
Vista de fora – tem a forma de uma esfera, com os dois
átomos de Hidrogénio como que embutidos
no de Oxigénio, com as linhas que unem os
seus centros seguindo um ângulo de 105º
A atracção mútua entre DIPOLOS é
a causa da elevada força COESIVA
... e das outras suas propriedades
notáveis
Por “dentro” ...
H
H
O
DIPOLO
‐ excesso de carga + do lado dos H
‐ lado oposto carregado ‐
LABORATÓRIO NACIONAL DE ENERGIA E GEOLOGIA, I. P. IÕES com:
O grau de SOLVATAÇÃO cresce com a carga Z e decresce com o raio r do ião. Z/r – POTENCIAL IÓNICO Z/r – baixo tendem a ficar em solução Fe2+ H2O H2O Fe2+, H 2O Z/r – elevados formam complexos (solúveis) S6+ O 2-O 2-O 2-O 2-SO4 2-Z/r – intermédio formam hidróxidos insolúveis Fe3+ OH -OH -OH -Fe (OH)3 Os iões (catiões e aniões ) em solução atraem as moléculas da ÁGUA, ligando‐se aos extremos do DIPOLO de carga contrária.
+
‐
O número de moléculas de ÁGUA que se podem arrumar em torno de cada ião, chama‐se SOLVATAÇÃO e depende: ‐ da dimensão do ião ‐ da carga do iãoÁgua Natural – Recurso Mineral de circulação
profunda no interior da crusta
O aumento da Temperatura e da Pressão, em profundidade, ampliam algumas propriedades da Molécula da Água, nomeadamente o poder dissolvente. Quando as águas da chuvas se infiltram no subsolo e efectuam longos trajectos no interior de fracturas dos maciços rochosos, ‐ empreendendo reacções “lentas” de interacção água‐rocha, ‐ em contacto com rochas instaladas em profundidade,‐ ainda “quentes” e com restos de “fluídos” originais, ‐ adquirem propriedades particulares:
‐ Composição química típica – função da natureza das rochas ‐ Estabilidade – houve “tempo” para o equilíbrio
... são águas genuínas e impolutas
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História e Natureza da Geologia de Portugal
(continental)
Razão primeira da QUALIDADE INTRÍNSECA das Águas Naturais Nacionais
• 380‐280 Ma – choque de placas fecha um oceano primitivo e forma a Cadeia de Montanhas Varisca 220 Ma – início do “aplanamento” Cadeia de Montanha Crusta Continental Crusta Oceânica • Abertura do Atlântico (220 Ma), início do aplanamento dos maciços, forte erosão e sedimentação Extensos afloramentos de rochas “duras” Uma “abertura rápida” promoveu, inclusive, a erosão dos mantos sedimentares (ficaram apenas “restos” dessas plataformas) Corte erosivoUNIDADES LITOSFÉRICAS
Unidades Geo
Unidades Geo‐‐EstruturaisEstruturais
‐ Galiza Trás‐os‐Montes – metassedimentos e rochas básicas e ultra‐básicas ‐ Centro Ibérica – granitos, xistos e quartzitos ‐ Ossa Morena – granodioritos, xistos, grauvaques ‐ Sul Portuguesa – vulcanitos, grauvaques ‐ Orlas Ocidental e Meridional – calcários, argilas, grés e areias ‐ Bacia Tejo e Sado – areias recentes Sistemas de Fractura
Sistemas de Fracturaççãoão
‐ Vilariça
‐ Chaves – Régua ‐ ...
‐ Vigo – Amarante ‐ Régua ‐ Sulco Carbonífero
‐ Porto – Tomar ‐ Badajoz ‐ Beja ‐ Azebuches
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ÁGUAS NATURAIS
... localização geológica Localização dominante em rochas “duras”: ‐ Granitos e Sienitos ‐ Xistos e metassedimentos antigos ‐ Quartzitos ‐ Sobre grandes sistemas de fracturas (alguns profundos) Mais raramente em: ‐ Calcários ‐ GrésCARACTERÍSTICAS DOS AQUÍFEROS:
• Dominantemente do tipo “fissurado” • Profundos • Tempos de Residência longos • Pequena capacidade (comparativamente aos aquíferos “porosos”) Aquíferos genuínos e preservados Nunca em formações sedimentares recentesQUALIDADE TOTAL das ÁGUAS MINERAIS ...
ENGARRAFADAS:
• pH 6‐7; Si ‐10‐20mg/L; HCO3 < 50mg/L – Granitos (Gasocarbóncas: MinTotal > 2000mg/L)
• pH >7; Si – 15‐25mg/L; HCO3 ‐ 100‐400mg/L – Grés (Triássico) e rochas alcalinas
• pH 5‐6 – típico dos Quartzitos
• Li – associado a pegmatitos; Sr‐Ba – endógeno ou associado a proximidade do mar
Ca, P 1200g Constituintes do esqueleto e dentes Mg 30g Fixação do Ca e actua no equilíbrio nervoso K 2g/L sangue Tecidos e funcionamento dos músculos Na NaCl líquido extra celular Fe2+ Constituinte primordial da hemoglobina F Inibidor da cárie dentária e consolidação óssea Sílica Formação óssea e de cartilagens. Cicatrizante do tecido cutâneo S reduzido Aparelhos Respiratório e Músculo‐ TERMAIS: • Sais minerais e oligo‐elementos desencadeiam reacções naturais que favorecem o funcionamento do organismo humano
1 ‐ Recurso Endógeno – marca genética fundamental
São únicas e inimitáveis em laboratório ...
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QUALIDADE TOTAL das ÁGUAS MINERAIS ...
2 – Origem num mesmo aquífero, com circulação profunda e
longos tempos de interacção água‐rocha
• Impolutas e bacteriologicamente sãs • Composição química específica e bem definida (razões entre constituintes, típicas e constantes) • Conteúdos em determinados sais e componente vestigiária próprias • Variabilidades naturais reduzidas 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6,00 HCO 3/To t.ani ões Na/T ot.C atiõ es Alc al/A lc te rro sos SiO 2/H CO 3 F/C a Rb/C s Vidago Pedras 461 540 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 Be B Al Cr Mn Ge Rb Sr Y Zr Cs Ba Gasocarbónicas 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 HCO 3/To t.ani ões Cl/H CO 3 Na/T ot.C atiõ es Alca l/Alc terr osos SiO 2/M iner .tota l Luso Vitalis 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 Li Be B Al MnCo Ni Cu Zn As Rb Sr Y Cs Ba Tl U Hipossalinas ‐ quartzitos 73,9 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 pH F/Cl Alca l/Alc terros os Sre d/S oxi Si to tal/M iner .tota l Rb/C s S.Vicente Torre 972 974 0 50 100 150 200 250 300 Be B Mn Ga Ge Rb Sr Cs W Sulfúrea – alta sulfuração 21,3 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 pH F/Cl Alca l/Alc terr osos Sred /Sox i Si t otal /Min er.tota l Rb/C s Cró Nisa 627 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Be B Al Mn Cu Zn Ga Ge As Rb Sr Cs W U Sulfúrea – baixa sulfuração3 – Programas Oficiais de Controlo • Licenciamento – demonstrar a circulação profunda, definindo os padrões hidroquímico e de variabilidade • Controlo Sistemático – controlar a exploração do aquífero, prevenir misturas com outras águas e detectar tendências de deriva do padrão • Área de Protecção – garantir a integralidade de recurso (continuidade geológica do aquífero) e evitar contaminações
QUALIDADE TOTAL das ÁGUAS MINERAIS ...
4 – Controlo da Exploração • Controlo Sistemático – ferramenta de controlo da exploração: • Composição maioritária – despista misturas com outras águas • Composição vestigiária – detecta precocemente degenerescências (vg., devido a sobre‐exploração) e contaminações • Comunicação permanente com o LABORATÓRIO de análises • LABORATÓRIO DE FÁBRICA – “cultura para a qualidade”Elevação da Qualidade Média dos Recursos Explorados
Sustentabilidade da actividade económica
LABORATÓRIO NACIONAL DE ENERGIA E GEOLOGIA, I. P. O usufruto pelo HOMEM segue 2 vias: • ÁGUA TERMAL – para fins de saúde e de bem‐estar • ÁGUA ENGARRAFADA ‐ para beber
Termalismo
Prese rvaçã o das Carac teríst icas O rigina is Compatibilidade com os materiais Armazenamento DistribuiçãoEngarrafamento
Ace lera ção do s Fenóm en os d e En velhec im ento Processos físicos para remoção de espécies indesejáveis Conformidade do ProdutoAquífero
Captação
Quimismo Padrão Químico Tipificação Evolução Qu ím icaTECNOLOGIA ... exploração em regime “transiente”
Ocorrência dos principais
Tipos Hidroquímicos
Portugal possui um excelente património hidrológico: • Os aquíferos continuam protegidos • Os padrões de qualidade são elevados e as águas cumprem legislação comunitária • A diversidade química é uma vantagem comparativa muito importante ‐ Hipossalinas ‐ Gasocarbónicas ‐ Sulfúreas ‐ Sulfatadas e/ou Cloretadas e/ou BicarbonatadasLABORATÓRIO NACIONAL DE ENERGIA E GEOLOGIA, I. P.
AGUAS NATURAIS...património e riqueza de que o País
pode continuar a desfrutar
Para BEBER, todas as Águas Engarrafadas são boas ... • Estudos realizados sob a égide da APIAM o demonstram • Aconselha‐se a mudar de tipo de águas, oscilando entre as marcas que nos agradam • Preocupações com o “tipo de copo”, a temperatura e o “cardápio”, tardam a entrar na “etiqueta” dos nossos restaurantes Para a SAÚDE e BEM ESTAR ... • TERMAS são, confirmadamente, benéficas para a Saúde • Oportunidade para o Laser e o Turismo Ecológicos • Clubes de Saúde são já uma realidade • Bons investimentos de Empresas e CMs e os projectos QREN da iniciativa da ATP têm mostrado que as Termas têm um papel a desempenhar na Economia e na aproximação do litoral ao interior D. João V a elas dedicou preocupação pública – construção de inúmeros fontenários e chafarizes; Aquilégio Medicinal, primeiro inventário verdadeiramente nacionalENCONTRO INTERNACIONAL DE TERMALISMO E TURISMO TERMAL III FÓRUM IBÉRICO DE AGUAS ENGARRAFADAS E TERMALISMO AÇORES – PONTA DELGADA NOVEMBRO ‐ 2009
