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Este trabalho teve como objetivo investigar a geoquímica e a qualidade da água subterrânea no município de Serra do Ramalho, no oeste da Bahia, com ênfase nas concentrações de nitrato (N-NO3-). Foi coletada água do Aquífero Bambuí, cárstico, em 26 poços tubulares nas campanhas de 2010 e 2011 (período chuvoso) e 2012 (período seco). Foram realizadas medidas in situ de variáveis físico-químicas e tomadas alíquotas para análises laboratoriais dos ânions (titrimetria e espectrofotometria) e cátions principais (ICP OES) e do fluoreto (SPANDS). O pH variou entre 6,6 e 8,7, cujos teores dos elementos principais foram, em ordem decrescente: rCa2+ > rNa+ > rMg2+ > rK+ e rCO
3 2-
- rHCO3- > rCl- > rSO 4
2- > rNO3- > rF-. As fácies hidrogeoquímicas bicarbonatadas cálcicas (49%), cloretadas cálcicas (21%) e mistas cálcicas (15%) foram as mais representativas. As concentrações de nitrato e fluoreto excederam o limite de potabilidade preconizado pela Portaria nº 2.914/2011 em 25 e 12% dos poços, respectivamente. A poluição da água subterrânea representa um desafio para a gestão dos recursos hídricos, o saneamento, o uso do solo e a saúde pública, devendo ser mais bem compreendida, monitorada e remediada.
Palavras-chave: água subterrânea; nitrato; saneamento básico.
1Doutor em Geologia pela Universidade Federal da Bahia (UFBA) – Salvador (BA), Brasil.
2Professor do Programa de Pós-Graduação em Geologia, Instituto de Geociências da UFBA – Salvador (BA), Brasil.
3Docente do Programa de Pós-Graduação em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Social da Universidade Católica do Salvador (UCSAL) – Salvador (BA), Brasil. Endereço para correspondência:Manoel Jerônimo Moreira Cruz – Departamento de Geoquímica, Instituto de Geociências, UFBA, Campus Ondina – Rua Barão de Jeremoabo, s/n – 40170-115 – Salvador (BA), Brasil – E-mail: jeronimo@ufba.br
Recebido em:15/08/16 –Aceito em:06/01/17 –Reg. ABES:167893
Artigo Técnico
Geoquímica e qualidade da água subterrânea
no município de Serra do Ramalho, Bahia (BR)
Groundwater geochemistry and quality in the
municipality of Serra do Ramalho, Bahia, Brazil
Manuel Vitor Portugal Gonçalves
1, Manoel Jerônimo Moreira Cruz
2, Cristina Maria
Macêdo Alencar
3, Rodrigo Alves Santos
1, Antônio Bomfim da Silva Ramos Junior
1ABSTRACT
This study aimed to characterize groundwater geochemistry and quality in the municipality of Serra do Ramalho, west Bahia, with emphasis on nitrate (N-NO3-) concentrations. Water was sampled from 26 tubular wells during 2010 and 2011 (rainy season) and 2012 (dry season). Physicochemical parameters were measured and groundwater was sampled in each sampling station for laboratory analyses of the main anions (titrimetry and spectrophotometry) and cations (ICP OES) and fluoride (SPANDS). The pH ranged from 6.60 to 8.70, with the following decreasing order of major elements: rCa2+ > rNa+ > rMg2+ > rK+ and rCO
3 2-
- rHCO3- > rCl- > rSO 4
2- > rNO3- > rF-. Calcic bicarbonated hydrochemical facies (49%), calcic chlorinated facies (21%) and calcic mixed facies (15%) were the most representative in the study area. Fluoride and nitrate concentrations were above potability limit in 25 and 12% of the wells, respectively. Groundwater pollution is a challenge to the management of water resources, sanitation, land use and public health, and should be better understood, monitored and remedied.
Keywords: groundwater; nitrate; basic sanitation.
INTRODUÇÃO
A água subterrânea, importante fonte de água doce, pode conter íons dissolvidos em teores adversos à saúde (HIRATA, 2003). Segundo Reynolds-Vargas, Fraile-Merino e Hirata(2006), o nitrato (NO3-)é um poluente inorgânico muito estudado no mundo e o mais frequente na água subterrânea. Destacam-se, entre as várias fontes pontuais e difusas de NO3- que poluem aquíferos, em diversos países, o uso disseminado de fertilizantes com nitrogênio na agricultura, o padrão de manejo do
solo, a pecuária, o lançamento de esgotos domésticos e a deposição atmosférica (BAIRD; CANN, 2011).
O nitrogênio ocorre nas águas naturais sob formas que abrangem, segundo Tundisi e Tundisi (2008), NO3-, nitrito (NO
2
-), amônia (NH 3), íon amônio (NH4+), nitrogênio molecular (N
2) e o nitrogênio orgânico dissolvido e/ou particulado. Os compostos NO3- e NH
4
+ representam
fontes de nitrogênio basilares aos produtores primários aquáticos (ESTEVES, 1998). Na atmosfera, hidrosfera e biosfera o nitrogênio
160
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172 Gonçalves, M.V.P. et al.pode apresentar diversos estados de oxidação, sendo o NH4+ a forma mais reduzida (N3-) e o NO
3, a mais oxidada (N
5+). A espécie química
NO2- representa a forma intermediária, cujo estado de oxidação é N3+. A biogeoquímica do nitrogênio é influenciada por sua função na nutrição da microbiota, das plantas e dos animais. O metabolismo redox da microbiota nas águas naturais depende da ciclagem do nitrogênio nos reservatórios, destacando-se os metabolismos de bactérias e algas cianofíceas que convertem o N2 em nitrogênio proteico, fixando-o (ESTEVES, 1998). Ocorre a transferência do nitrogênio atmosférico, na forma molecular (N2), pela fixação da microbiota, e o seu retorno àquela por meio da desnitrificação e do óxido nitroso (N2O). Outra fonte de nitrogênio ao ciclo são as atividades antrópicas, que podem com-prometer as componentes ecossistêmicas.
Nas águas naturais, a microbiota tem formas de vida diversas, livre, em simbiose, ou semissimbiose com plantas superiores, cujo metabo-lismo participa de processos no ciclo do nitrogênio. Nesse ciclo biogeo-químico, a plasticidade metabólica da microbiota contempla, segundo Esteves (1998); Mendes e Oliveira (2004); Tundisi e Tundisi (2008); Lima (2010), a fixação do nitrogênio atmosférico em nitratos, a amonifica-ção, a nitrificação e a desnitrificação do NO3-. A presença de elevados teores de NO3- nas águas naturais utilizadas para abastecimento público pode indicar deficiência no saneamento ou outra fonte de poluição.
A água subterrânea, em condições naturais, pode conter teores de NO3- entre 0,1 e 5,0 mg.L-1, na forma N-NO
3
-, atingindo valores
supe-riores a 200 mg.L-1 nas águas poluídas, relacionados, em especial, a problemas no saneamento (MENDES; OLIVEIRA, 2004; VARNIER
et al., 2010). Foster e Hirata (1988) esclarecem que o líquido que per-cola das fossas sépticas para o solo e o perfil do aquífero contém grande número de micro-organismos entéricos, que podem incluir patóge-nos, nitrogênio convertido em NO3- e outros sais passíveis de poluir a água subterrânea.
A agricultura intensiva e tecnificada em escala planetária, para além dos evidentes benefícios, como a manutenção do suprimento alimentar, ocasiona problemas aos ecossistemas e seus serviços e componentes, especialmente as águas naturais (RESENDE, 2002). Segundo Jadoski
et al. (2010), o nitrogênio, basilar ao metabolismo celular das plantas, é o elemento mais usado na adubação química, muito aplicado nos sis-temas de cultivo intensivos. O NO3- que se origina das atividades agrí-colas é o principal composto de nitrogênio associado à poluição das águas naturais (MALAVOTA; MORAES, 2006; JADOSKI et al., 2010).
As substâncias nitrogenadas de fertilizantes, resíduos orgânicos e outros resíduos sofrem oxidação química e bioquímica até o NO3 -que, se lixiviado do solo durante a recarga do aquífero, poluirá a água subterrânea (FEITOSA; MANOEL FILHO, 2008). O NO3- é um com-posto inorgânico muito solúvel e abundante na água que recebe des-cargas de esgotos domésticos, atividades agrícolas — decorrentes da aplicação de fertilizantes — e pecuária (TUNDISI; TUNDISI, 2008).
Segundo Varnier et al. (2010), o NO3- tem alta mobilidade, sendo, por isso, uma variável geoquímica aplicada mundialmente como indicador da poluição da água subterrânea. Jadoski et al. (2010); Santos (2011) explicam que altos teores de NO3- na água subterrânea configuram um problema ambiental decorrente da facilidade de esse composto ser lixiviado da solução do solo e no perfil do aquífero. Por isso, apresenta grande mobilidade e persistência em condições aeróbicas.
O consumo de águas enriquecidas em NO3- pode causar agravos à saúde humana, como a meta-hemoglobinemia, ou síndrome do bebê azul, especialmente em crianças com até seis meses de idade (BAIRD; CANN, 2011). Spiro e Stigliani (2009) explicam que, atualmente, a pre-valência da meta-hemoglobinemia associada à intoxicação por NO3 -é rara nos países industrializados, mas tem relevância para a saúde pública dos países em desenvolvimento, como o Brasil. Nos adultos, após ingerido, o NO3- é reduzido a NO
2
- no intestino, onde reage com
as aminas secundárias e forma as nitrosamidas/nitrosaminas, substân-cias carcinogênicas (MENDES; OLIVEIRA, 2004).
Na síndrome do bebê azul, o NO2- oxida os íons de ferro na hemo-globina de Fe2+ a Fe3+, inibindo a absorção e a transferência de oxi-gênio para as células, causando interrupções na respiração do bebê. A hemoglobina que possui Fe3+ é a meta-hemoglobina, cuja presença em altas quantidades é nociva à vida (FERNÍCOLA; AZEVEDO, 1981). Nos adultos, frequentemente, a hemoglobina oxidada é reduzida a sua forma comum de transporte de oxigênio, e o NO2- é oxidado para NO
3 -,
mas em bebês o processo é lento. Outro fator natural de proteção em adultos se deve ao fato de o NO3- ser absorvido no trato digestivo, antes de ocorrer a redução a NO2-. Nos adultos, os eritrócitos têm pequenas quantidades de meta-hemoglobina, da oxidação espontânea, e dispõem de enzimas redutoras dessa proteína, ausentes em recém-nascidos.
A Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos (EPA) pre-conizou o limite do NO3-, como nitrogênio, de 10 mg.L-1 para evitar a síndrome do bebê azul (BAIRD; CANN, 2011). No Brasil, a Portaria nº 2.914/2011, do Ministério da Saúde, estabeleceu a mesma concen-tração de NO3- como limite de potabilidade (BRASIL, 2012). Teores de NO3- entre 5 e 10 mg.L-1, segundo Mendes e Oliveira (2004), sugerem contaminação antrópica da água subterrânea associada a condições sanitárias inapropriadas, esgotos domésticos, disposição final de resí-duos sólidos, agricultura e pecuária.
161
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172Água subterrânea de Serra do Ramalho (BA)
O município de Serra do Ramalho, Bahia, foi pouco habitado até 1975, quando o Governo Federal, por meio do Projeto Especial de Colonização de Serra do Ramalho (PEC), no âmbito do Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA), assentou famí-lias deslocadas de áreas submersas pelo lago de Sobradinho, com a cria-ção de 23 agrovilas (Figura 1). Segundo Xavier (2011), o PEC almejou o reassentamento de quase 4.000 famílias da zona rural dos municí-pios atingidos pela construção da barragem de Sobradinho. A obra e o deslocamento compulsório provocaram resistência, revolta, comoção e outros sentimentos de repulsa à barragem (ESTRELA, 2004; SILVA; GERMANI, 2009; XAVIER, 2011).
A água para o abastecimento dos colonos nas agrovilas, ainda na sede municipal, a 30 km do rio São Francisco, abrangeu captações do Aquífero Bambuí, permitindo a fixação dos realocados. Segundo Alencar (1983); CODEVASF (1989), os colonos reclamaram da quali-dade desse recurso por conta dos altos teores de dureza. Esta decorreu, principalmente, do intemperismo químico, pela água, da calcita e da dolomita, dominantes nos calcários e dolomitos do Grupo Bambuí.
No sítio de estudo afloram os calcários e dolomitos, que hospedam o Aquífero Bambuí (Figura 2). A dissolução das rochas carbonáticas imprime, de acordo com Negrão (2007); Moral, Cruz-Sanjulián, Olías (2008), forte dureza e salinização à água subterrânea, que também depende da composição química e mineralógica dos calcários, da ação de fatores geoquímicos, do tempo de residência, da pluviometria e de seu deslocamento subterrâneo no aquífero. A cinética da dissolução da calcita e da dolomita em meio cárstico influencia sobremaneira na hidrogeoquímica. White (2002); Moral, Cruz-Sanjulián, Olías(2008) destacam que as diversas pesquisas de campo e laboratório indicaram maior velocidade de dissolução da calcita quando comparada à dolomita.
O intemperismo químico das rochas encaixantes do Aquífero Bambuí disponibiliza constituintes minerais à água subterrânea, sol-vente ativo que reage com as litofácies percoladas, incorporando subs-tâncias diversas, como cálcio e magnésio. Por sua vez, tais reações de alteração mineral dependem do tempo de residência, da pressão do dióxido de carbono (CO2) disponível, da temperatura e da presença de ácidos inorgânicos e orgânicos. Custódio e Llamas (1983) destacaram os
Figura 1 – Mapa de localização e situação de Serra do Ramalho, Bahia.
13°
20
’0
’’S
14
°0
’0
’’S
13°
40
’0
’’S
13°
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14
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’’S
13°
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’’S
13°
20
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’’S
14
°0
’0
’’S
13°
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’0
’’S
44°20’0’’W 44°0’0’’W 43°40’0’’W 43°20’0’’W
44°20’0’’W 44°0’0’’W 43°40’0’’W 43°20’0’’W
LEGENDA
Área de estudo
Sede municipal
Drenagens MAPA DE SITUAÇÃO
20 10 0
162
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172 Gonçalves, M.V.P. et al.Figura 2 – Mapa geológico do sítio de estudo.
44°0’0’’W 43°50’0’’W 43°40’0’’W 43°30’0’’W 43°20’0’’W 44°0’0’’W 43°50’0’’W 43°40’0’’W 43°30’0’’W 43°20’0’’W
N 13°10’0’’S
13°20’0’’S
13°30’0’’S
13°40’0’’S
13°50’0’’S
13°10’0’’S
13°20’0’’S
13°30’0’’S
13°40’0’’S
13°50’0’’S
Convenções cartográficas
Aspectos geológicos
K2u
NP2bp
NP2sl
NP2lj
NP2sh
NQd
Qa
Rio São Francisco
Município de Serra do Ramalho
K2u – Formação Urucuia NP2lj – Formação Lagoa do Jacaré NP2bp – Subgrupo Paraopeba
NP2sh – Formação Serra de Santa Helena NP2sl – Formação Sete Lagoas
NQd – Depósitos detrito-lateríticos Qa – Depósitos aluvionares e de terraços
Mapa de situação 30
km 20
10 5 0
Fonte: Freitas (2013).
íons cálcio, magnésio, sódio, potássio, carbonato, bicarbonato, cloreto e sulfato, entre os principais constituintes das águas naturais — como a água subterrânea —, como os principais responsáveis pela compo-sição hidrogeoquímica.
A composição física e química da água subterrânea é determinada pela mobilidade e solubilidade dos elementos envolvidos no processo de intemperismo químico (DREVER, 1997). As espécies iônicas Ca2+,
163
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172Água subterrânea de Serra do Ramalho (BA)
teores de bicarbonato na água subterrânea, decorrentes da dissolução das rochas que hospedam o Aquífero Bambuí ou da infiltração de água meteórica. Segundo Misi et al. (2000), são encontrados sulfetos disse-minados nas rochas do Grupo Bambuí.
A água subterrânea do Aquífero Bambuí, no oeste da Bahia (Figura 1), representa um recurso hídrico estratégico ao abastecimento público, especialmente nas localidades rurais. CODEVASF (1989); Andrade e Cascaes (1990); Negrão (2007); Camurugy (2009) desenvolveram investigações hidroquímicas nesse local, entretanto, ainda se carece de estudos hidrogeoquímicos passíveis de subsidiar a gestão hídrica e da saúde. Nesse âmbito, esta pesquisa teve como objetivo investigar a geoquímica da água subterrânea no município de Serra do Ramalho, Bahia, com ênfase nas concentrações de NO3-.
HIDROGEOLOGIA
O município de Serra do Ramalho (Figura 1) apresenta, segundo o IBGE (2010), área de 2.593,231 km2, Produto Interno Bruto (PIB) de R$ 170.231 mil reais e 33 mil habitantes, com Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM) de 0,595 (PNUD, 2010). Possui clima entre subúmido e semiárido, temperaturas média e máxima de 19,1 e 31,7ºC e média de 25,6ºC. A precipitação média anual é de 800 a 1.000 mm, concentrada entre os meses de novembro e abril, com estiagem entre maio e setembro.
No município afloram as rochas pelíticas, calcários e dolomitos, neo-proterozoicas do Grupo Bambuí, destacando-se a Formação Sete Lagoas, basal, depositada sobre o complexo gnáissico-migmatítico arqueano (MISI et al., 2011) (Figura 2). Sobressaem-se também as coberturas aluviais e detríticas, a leste, e os arenitos do Grupo Urucuia, a oeste.
Os poços perfurados em Serra do Ramalho atravessam as litofácies do Grupo Bambuí. Estas hospedam o Aquífero Bambuí, cuja água for-nece serviços ecossistêmicos e complementa o abastecimento público, incluindo o consumo humano, em especial nas áreas rurais. Além
disso, o sítio de estudo se insere no subdomínio hidrogeológico cárs-tico do oeste do rio São Francisco, com precipitação média superior de 800 mm/ano, representado pelo aquífero citado. Negrão (2007) dividiu os aquíferos cársticos da Bahia em dois subdomínios: um situado em área de precipitação média inferior a 800 mm/ano e outro em área de precipitação média superior a 800 mm/ano (Tabela 1).
No sudoeste do sítio de estudo, o Aquífero Bambuí está coberto pelos arenitos cretáceos do Aquífero Urucuia, poroso (Figura 2). Este, com melhor qualidade de água e maior vazão média (Tabela 1), contribui, segundo Negrão (2007), para a recarga daquele, junto à infiltração das chuvas. A Figura 3 mostra os depósitos de fluorita e a direção preferen-cial do fluxo de oeste para leste, na direção do rio São Francisco. A fluo-rita ocorre disseminada nos calcários e dolomitos da Formação Sete Lagoas, na região da Serra do Ramalho, oeste da Bahia (MISI et al., 2011).
MATERIAIS E MÉTODOS
Foram amostradas águas de 26 poços tubulares, nos períodos chu-voso (2010 e 2011) e de estiagem (2012) (Tabelas 2 e 3). Foram mensuradas, in situ, as variáveis físico-químicas por meio de sonda multiparâmetros e tomadas alíquotas para análises no Laboratório do Plasma, do Instituto de Geociências da Universidade Federal da Bahia (UFBA).
As alíquotas foram armazenadas em recipientes de polietileno de 0,5 L e 1,0 L, para as análises de cátions e ânions, respectivamente, segundo as orientações da APHA, AWWA e WEF (1995). As alíquo-tas de 0,5 L passaram por filtro de acetato de celulose 0,45 µm e adição de ácido nítrico até pH<2, ficando in natura as alíquotas para análises de ânions. Todas as alíquotas foram refrigeradas (até 4ºC). A leitura dos cátions deu-se por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP-OES), em duplicata, com 20% de tripli-catas. Os ânions foram determinados por titrimétricos (HCO3-, Cl-), espectrofotométricos (SO42-, NO
3
-) e colorimétricos (SPANDS) (F-).
Parâmetros Urucuia (n=147)
Cárstico-Fissural
Precipitações<800mm/ano (n=2,111)
Precipitações>800mm/ano (n=1,168)
Amostra de 2010 (n=40)
Mín. Máx. Média Mín. Máx. Média Mín. Máx. Média Min. Máx. Média
Profundidade (m) 10,0 355,0 110,00 13,00 204,00 93,17 11,0 218,00 96,98 43,00 150,00 86,46
Vazão (m3.h-1) 1,0 520,0 43,50 0,00 203,00 9,04 0,0 79,20 9,93 0,84 30,00 11,69
STD (mg.L-1) 10,0 1.000,0 163,90 86,00 18.586,00 1.324,14 42,0 4.474,00 660,00 213,00 1.121,00 450,00
Cloretos (mg.L-1) 1,0 250,0 37,44 3,00 7.950,00 324,36 1,0 1.498,00 86,73 10,40 656,00 105,80
Nitrato (mg.L-1) 0,0 1,9 0,52 0,00 96,74 10,73 0,0 97,47 2,50 0,35 17,60 6,96
Dureza total (mg.L-1) 1,0 403,0 85,00 30,00 8.900,00 792,41 9,0 2.121,00 369,66 102,65 659,30 346,20
Tabela 1 – Características dos aquíferos Urucuia e Domínio Cárstico (BA).
164
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172 Gonçalves, M.V.P. et al.Figura 3 – Mapa da distribuição das superfícies potenciométricas no município de Serra do Ramalho, Bahia.
8.525.000
8.520.000
8.515.000
8.495.000
8.490.000
8.485.000 8.510.000
8.505.000
8.500.000
6
20
.000
62
5.
0
0
0
6
30
.000
63
5.
0
0
0
640
.000
645
.000
650
.000
65
5.
000
66
0
.000
665
.000
Linhas potenciométricas em metros Poços tubulares
Sede municipal Substâncias minerais Direção de fluxo subterrâneo
550
530
510
490
470
450
430
410
390 Legenda
N
Cotas de nív
el d’
água
10 5
0
Escala A análise estatística abrangeu dados hidroquímicos da presente
pesquisa e os obtidos de Camurugy (2009), em maio de 2008 (estia-gem), para o Aquífero Bambuí. Contemplou testes estatísticos diver-sos, como de normalidade (Shapiro-Wilk), comparações múltiplas para distribuição de dados paramétrica (análise de variância — ANOVA) ou não paramétrica (Kruskal-Wallis), com nível de significância de 95%, e técnica da análise de componentes principais (PCA).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Caracterização hidrogeoquímica e saúde
As Tabelas 2 e 3 mostram os resultados hidroquímicos. O pH variou de 6,6 a 8,7, com distribuição não gaussiana (p=0,01). As medianas (7,10;
7,75; 7,57) diferem entre 2010-2012 (p<0,0001), mas não entre 2011-2012 (p>0,05). Predominam condições oxidantes, coerentes com aquífero livre, cujos valores do potencial de oxirredução (ORP) variaram de -20 a 362 mV, com distribuição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 2) e medianas (59,25; 188,50; 116,00 mV) que diferem entre as amostras (p<0,0001).
Os sólidos totais dissolvidos (STD) variaram entre 297,7 e 1.230,0 mg.L-1, com distribuição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 3). Os valores das medianas (387; 534; 526 mg.L-1) diferem significativa-mente entre os períodos amostrais (p<0,0001), mas não há evidência estatística para supor que as amostras de 2011 e 2012 difiram expres-sivamente entre si (p>0,05). A Figura 4 indica que as amostras de água subterrânea de 2011 e 2012 foram mais alcalinas e mineralizadas.
165
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fe
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9-172
Á
gua subt
er
râne
a de Ser
ra do Ramalho (B
A)
Poço Localidade
1ª Campanha (2010) (período chuvoso) 2ª Campanha (2011) (período chuvoso) 3ª Campanha (2012) (estiagem) ºC
pH
mV µS.cm-1 mg.L-1 ºC pH
mV µS.cm-1 mg.L-1 ºC pH
mV µS.cm-1 mg.L-1
Tempe-ratura ORP CE STD DT Temp. ORP CE STD DT Temp. ORP CE STD DT
SR01 Agrovila 10 27.30 6.90 81.00 496.40 322.66 444.33 29.13 7.73 238.00 945.00 606.00 423.73 26.70 7.53 121.00 984.00 630.00 394.14
SR02 Agrovila 08 27.38 6.80 74.00 515.20 334.88 423.63 28.07 7.43 194.00 978.00 635.70 379.46 27.22 7.54 165.00 968.00 629.20 401.03
SR03 Agrovila 06 28.30 7.00 56.50 418.90 272.29 390.69 28.78 7.81 173.00 831.00 532.00 348.97 27.91 7.28 173.00 826.00 529.00 329.04
SR04 Agrovila 05 28.30 7.00 92.50 509.50 331.18 528.93 29.11 7.04 259.00 1020.00 663.00 384.23 29.63 7.43 122.00 1050.00 670.00 412.82
SR05 Faz. Roberto 27.60 7.00 -2.00 913.70 593.91 553.62 28.50 7.00 -2.00 890.00 584.80 538.23 28.10 7.40 -9.00 860.70 559.46 497.76
SR06 Agrovila 03 29.60 6.60 93.00 735.60 478.14 541.41 29.66 7.13 246.00 1033.00 671.45 591.00 29.29 7.45 154.00 1260.00 819.00 593.89
SR07 Agrovila 01 28.00 6.70 87.50 901.10 585.72 437.17 28.30 7.50 24.20 1820.00 1170.00 419.18 29.01 8.01 113.00 1920.00 1230.00 401.12
SR08 Aldeia Pankaru 27.70 7.10 62.00 448.90 291.79 393.10 28.00 7.45 31.00 676.00 439.40 375.14 28.15 8.39 8.39 904.00 587.60 424.30
SR09 Agrovila 17 27.20 8.10 59.50 567.00 368.55 310.48 27.33 7.59 222.0 1110.00 721.50 329.60 27.33 7.21 187.00 1110.00 721.50 380.04
SR10 Agrovila 11 28.70 7.00 63.00 416.60 270.79 288.23 28.21 7.38 249.00 788.00 505.00 269.07 28.72 7.44 169.00 815.00 522.00 294.94
SR11 Agrovila 12 27.40 6.90 86.00 600.50 390.33 344.82 28.37 7.80 168.00 639.00 409.00 346.68 27.38 6.87 -38.00 657.00 421.00 323.35
SR12 Mata Verde 27.40 7.30 60.00 592.80 385.32 361.38 26.48 8.16 199.00 521.00 333.00 360.33 26.96 7.55 117.00 659.00 428.35 319.42
SR13 Agrovila 13 27.60 7.50 41.00 719.50 467.68 265.46 27.71 7.80 129.00 728.00 473.20 235.41 27.39 8.50 114.00 736.00 471.00 221.96
SR14 Agrovila 14 26.60 7.40 29.00 598.20 388.83 371.25 28.16 8.07 210.00 648.00 415.00 415.67 26.18 8.63 111.00 662.00 424.00 396.88
SR15 Agrovila 18 27.80 6.90 53.00 543.10 353.02 349.44 28.65 7.57 258.00 838.00 544.70 401.20 27.51 7.80 151.00 991.00 632.00 413.91
SR16 Agrovila 09 28.70 6.90 9.00 941.40 611.91 465.79 28.43 7.76 362.00 974.00 624.00 609.34 27.11 7.42 150.00 1010.00 649.00 372.09
SR17 Sítio Aroeira 28.00 6.90 90.50 982.00 638.30 140.66 27.19 7.52 80.00 1450.00 921.00 141.75 26.84 7.59 117.00 770.00 500.50 142.79
SR18 Boa Vista 28.80 7.70 52.50 527.40 342.81 666.38 29.10 8.10 60.00 539.00 350.35 682.36 29.28 8.56 56.00 561.00 359.00 634.21
SR19 Agrovila 04 31.10 7.20 59.00 899.90 584.94 342.14 28.78 7.61 229.00 1690.00 1080.00 303.70 27.91 7.82 135.00 1720.00 1118.00 314.69
SR20 Taquari 26.60 7.10 68.50 654.55 425.46 124.78 27.98 7.88 179.00 702.00 449.00 132.21 27.81 8.06 91.00 684.00 444.60 138.07
SR21 Pambu 30.10 7.90 21.00 525.50 341.58 102.65 28.42 7.95 -20.00 549.00 356.85 93.92 28.22 8.66 -38.00 572.00 371.80 123.50
SR22 Capão Preto 27.80 8.10 -47.00 790.30 513.70 393.57 28.51 8.69 138.00 836.00 535.00 394.24 28.45 8.33 41.00 796.00 510.00 360.02
SR23 Mandiaçu 27.30 6.80 72.00 782.40 508.56 242.25 30.09 7.74 222.00 822.00 525.00 230.26 29.01 7.42 18.00 712.00 462.80 236.05
SR24 Agrovila 20 31.20 7.10 58.50 390.30 253.70 162.48 28.51 7.87 202.00 750.00 487.50 157.89 28.90 7.96 100.00 747.00 485.55 145.45
SR25 Agrovila 22 29.30 7.10 55.00 805.30 523.45 342.22 29.31 7.88 180.00 874.00 568.10 352.13 29.31 7.49 120.50 839.65 545.77 347.60
SR26 Agrovila 13 II 26.30 7.68 20.00 483.55 314.31 162.48 26.62 8.11 183.00 458.00 297.70 157.89 26.85 7.9 12.00 472.31 307.00 145.45
Limite de Potabilidade da Portaria 2.914/11 - 6.5-9.5 - - 1000.00 500.00 - 6.5-9.5 - - 1000.00 500.00 - 6.5-9.5 - - 1000.00 500.00
Mínimo 26.30 6.60 -47.00 390.30 253.70 102.65 26.48 7.04 -20.00 458.00 29770 93.92 26.18 6.87 -38.00 472.31 307.00 123.50
Máximo 31.20 8.10 93.00 982.00 638.30 666.38 30.09 8.69 362.00 1820.00 1170.00 682.36 29.63 8.66 187.00 1920.00 120.00 353.81
Média 28.16 7.18 53.65 644.60 418.99 351.90 28.36 7.71 169.74 888.91 573.01 348.98 27.96 7.78 94.65 895.64 578.00 337.10
Mediana 27.80 7.05 59.25 595.50 387.08 355.41 28.43 7.75 188.50 833.50 533.50 356.23 27.91 7.57 115.50 820.50 525.50 353.81
Desvio padrão 1.26 0.41 32.75 181.68 118.09 141.67 0.84 0.37 92.01 333.10 212.14 149.65 0.96 0.49 66.67 328.49 132.78 123.72
Erro padrão 0.25 0.08 6.42 35.63 23.16 27.78 0.16 0.07 18.04 65.13 41.60 29.35 0.19 0.10 13.08 64.42 26.04 26.04
Coeficiente de variação (%) 4.48 5.78 61.03 28.18 28.18 40.26 2.96 4.81 54.20 37.36 37.02 42.88 3.43 6.26 70.44 36.68 36.63 39.39
Intervalo de confiança inferior (95%) 27.65 7.01 40.42 571.20 371.28 294.66 28.02 7.56 132.57 754.64 487.31 288.53 27.58 7.58 67.72 762.93 492.48 283.45
Intervalo de confiança superior (95%) 28.67 7.35 66.88 718.00 466.70 409.13 28.70 7.86 206.91 1023.00 658.71 409.44 28.36 7.98 121.58 1028.40 663.53 390.74
Teste de Shapiro-Wilk (valor p) 0.009 0.009 0.009 0.0094 0.0094 0.0099 0.0099 0.0099 0.0095 0.0088 0.0088 0.0097 0.0098 0.0094 0.0092 0.0084 0.0084 0.0095
Tabela 2 – Resultado dos parâmetros físico-químicos e isotópicos das águas subterrâneas coletadas em três campanhas amostrais no município de Serra do Ramalho, Bahia.
166
Eng S
anit Ambient | v
.23 n.
1 | jan/
fe
v 2018 | 15
9-172
Gonç
alv
es, M.
V
.P
.
et al
.
Poço 1ª Campanha (2010) 2ª Campanha (2011) 3ª Campanha (2012) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- HCO
3 - SO
4 - NO
3
- F- Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- HCO 3
- SO 4
- NO 3
- F- Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- HCO 3
- SO 4
- NO 3
- F
-SR01 10.00 0.93 159.39 11.13 116.80 312.72 10.27 5.50 0.34 6.50 0.68 155.55 8.46 132.00 302.49 21.36 3.74 0.31 7.02 0.49 141.90 9.56 146.90 215.20 10.13 2.00 0.25 SR02 27.12 2.69 148.01 13.01 125.00 252.95 69.50 0.50 0.65 13.62 2.09 135.65 9.79 132.00 273.73 20.09 0.46 0.79 20.19 2.00 140.70 11.96 130.60 229.20 55.11 0.40 0.55 SR03 12.00 0.79 146.70 5.81 28.90 231.60 15.30 12.30 0.24 10.06 0.65 132.98 4.01 80.00 290.00 27.61 11.29 0.27 10.67 0.64 124.10 4.56 86.84 203.80 27.85 13.00 0.22 SR04 31.52 3.48 144.45 12.00 117.00 188.49 27.00 17.00 0.35 24.70 2.54 137.64 9.74 139.35 198.85 48.62 15.13 0.36 25.88 2.41 145.60 11.85 160.90 196.50 52.55 16.40 0.34 SR05 3.40 2.00 126.80 33.20 94.60 337.60 73.10 3.90 0.60 3.40 2.00 126.80 33.20 94.60 337.60 73.10 3.90 0.40 3.10 1.90 121.00 29.20 95.60 237.60 69.10 3.15 0.30 SR06 27.52 2.15 190.20 18.96 323.00 261.31 64.30 11.10 0.40 20.71 1.96 188.25 16.41 251.00 251.55 55.76 8.46 0.37 26.21 1.45 171.60 16.69 252.00 206.00 56.01 7.00 0.28 SR07 62.40 4.06 178.20 23.28 656.00 250.60 92.50 6.80 0.51 51.25 4.86 196.19 24.40 460.00 355.23 98.86 6.57 0.54 64.71 5.26 192.40 27.40 578.50 205.20 85.16 6.40 0.51 SR08 17.60 2.53 132.45 25.74 70.00 340.56 33.30 3.00 0.20 13.20 2.33 130.18 22.75 75.14 335.83 35.15 2.50 0.26 11.99 2.24 127.90 19.75 85.10 297.00 45.23 1.40 0.32 SR09 38.88 3.59 113.19 26.73 182.00 330.50 41.60 4.50 0.48 22.48 3.20 114.18 21.77 125.00 301.25 30.59 3.68 0.48 30.32 2.88 128.70 24.89 132.40 282.00 42.35 4.20 0.42 SR10 16.24 2.18 114.27 6.02 120.00 204.08 27.50 2.30 0.21 13.84 1.79 121.11 6.51 145.00 241.11 18.88 2.97 0.18 10.34 0.81 137.10 9.05 139.60 196.00 25.66 0.90 0.39 SR11 4.56 1.02 100.33 9.08 10.40 275.41 8.45 2.45 0.14 2.37 0.82 93.85 8.36 35.00 263.47 29.11 1.87 0.21 3.54 0.90 102.70 9.27 26.95 269.10 28.66 2.00 0.18 SR12 3.36 2.19 105.89 19.44 25.00 256.60 2.02 0.50 0.22 4.29 2.73 101.33 22.66 30.00 291.28 15.47 0.63 0.23 4.18 1.79 101.90 16.65 33.32 199.80 16.17 0.80 0.21 SR13 3.28 1.10 118.48 15.82 23.70 181.97 5.00 7.50 0.11 2.70 0.89 118.72 15.42 28.15 236.76 10.23 6.50 0.12 2.13 0.78 103.00 15.03 31.64 200.50 13.66 2.30 0.18 SR14 7.76 0.88 93.10 7.94 38.90 231.19 17.50 2.60 0.18 6.31 0.75 82.28 7.21 40.00 217.12 25.83 2.17 0.19 7.11 0.85 77.20 7.03 42.71 175.00 23.12 2.40 0.24 SR15 16.43 1.74 116.28 19.55 138.00 202.36 42.20 3.80 0.27 15.81 2.48 119.17 28.58 140.00 300.11 42.20 2.23 0.29 15.18 1.61 120.60 23.15 125.10 224.50 39.00 1.90 0.25 SR16 26.16 2.13 121.96 10.81 141.00 205.36 33.30 15.85 0.61 12.80 1.90 142.88 10.68 143.69 189.95 44.15 13.03 0.55 18.84 2.25 146.20 11.75 168.70 180.10 40.45 14.70 0.45 SR17 16.80 2.20 166.26 12.17 485.00 235.19 22.30 13.00 0.29 18.27 2.56 220.50 14.10 315.00 249.68 32.67 11.30 0.28 6.68 1.31 135.80 7.91 165.70 192.00 12.08 12.60 0.25 SR18 77.52 3.14 39.11 10.41 105.00 164.58 39.09 12.10 0.74 63.09 2.11 39.28 10.57 87.60 139.31 36.42 14.10 0.73 48.66 2.86 39.45 10.72 82.72 114.00 35.75 16.00 0.71 SR19 32.81 3.32 194.45 43.75 361.00 224.47 84.00 8.60 0.91 32.81 2.67 205.82 40.73 320.43 245.81 85.44 9.10 0.91 30.63 2.99 196.30 34.82 329.40 221.70 83.85 5.30 1.11 SR20 13.52 2.43 109.25 16.75 11.20 378.85 75.80 2.65 0.87 15.33 1.71 101.49 12.13 35.00 306.00 53.04 1.87 0.85 41.91 0.68 103.15 13.79 39.46 138.20 47.37 0.90 0.88 SR21 60.72 1.48 29.97 12.10 42.50 183.93 51.80 1.20 0.74 59.27 1.06 31.56 12.94 38.13 165.59 48.37 1.50 0.81 58.28 2.05 28.30 16.34 39.26 146.50 45.08 0.50 0.76 SR22 111.04 2.05 27.86 8.01 114.60 145.66 50.70 1.20 1.15 83.25 1.62 24.32 8.04 106.00 148.07 22.53 1.58 1.14 67.81 0.95 31.24 11.02 120.30 110.50 30.74 0.40 1.06 SR23 7.84 0.90 118.88 23.39 13.30 341.11 11.40 0.35 1.90 9.40 1.24 120.22 22.74 50.00 364.59 38.86 0.16 1.51 11.19 1.52 105.10 23.61 57.95 272.80 35.99 0.10 2.13 SR24 35.08 2.10 65.62 18.98 29.40 281.98 40.50 2.20 2.15 34.69 1.73 62.29 18.09 34.00 300.34 33.19 2.67 1.79 30.26 1.46 63.80 18.58 40.46 228.70 39.86 2.70 1.58 SR25 13.42 1.65 110.19 16.20 95.90 240.26 25.10 13.20 0.32 17.95 1.42 115.49 15.39 80.00 344.00 34.96 12.50 0.35 16.00 1.55 113.00 15.80 88.00 290.00 30.15 12.00 0.34 SR26 10.70 2.20 35.00 18.20 35.00 241.00 18.66 2.94 1.76 10.34 2.36 31.91 18.96 33.00 225.00 25.29 1.94 1.74 11.00 1.60 30.00 17.10 24.10 207.08 16.62 2.34 1.95 Portaria 2914/11* 200.0 - 75.0 50.0 250.0 - 250.0 10.0 1.5 200.0 - 75.0 50.0 250.0 - 250.0 10.0 1.5 200.0 - 75.0 50.0 250.0 - 250.0 10.0 1.5 Mínimo 3.28 0.79 27.86 5.81 10.40 145.66 2.02 0.35 0.11 2.37 0.65 24.32 4.01 28.15 139.31 10.23 0.16 0.12 2.13 0.49 28.30 4.56 24.10 110.50 10.13 0.10 0.18 Máximo 111.04 4.06 194.45 43.75 656.00 378.85 92.50 17.00 2.15 83.25 4.86 220.50 40.73 460.00 364.59 98.86 15.13 1.79 67.81 5.26 196.30 34.82 578.50 297.00 85.16 16.40 2.13 Média 26.45 2.11 118.52 17.33 140.57 246.74 37.10 6.26 0.58 21.86 1.93 117.29 16.29 121.16 264.41 38.76 5.46 0.60 22.46 1.74 112.64 16.06 124.01 209.19 38.76 5.07 0.61 Mediana 16.62 2.14 117.38 16.01 109.80 237.73 33.30 4.15 0.38 14.59 1.93 119.70 14.75 91.10 268.60 34.08 3.33 0.39 15.59 1.58 120.80 15.42 91.80 205.60 37.50 2.37 0.37 Desvio padrão 25.88 0.19 9.27 2.00 32.98 12.34 5.20 1.08 0.10 20.71 0.93 52.09 8.88 106.63 62.69 21.07 4.76 0.48 19.36 1.02 45.87 7.46 117.69 48.92 19.99 5.41 0.54 Erro Padrão 5.10 0.93 45.43 9.78 161.55 60.47 25.48 5.31 0.51 4.06 0.18 10.22 1.74 20.91 12.30 4.13 0.93 0.09 3.80 0.20 9.00 1.46 23.08 9.59 3.92 1.06 0.11 CV (%) 97.85 42.46 40.30 52.08 116.18 24.28 68.11 85.29 87.85 94.73 48.05 44.41 54.48 88.01 23.71 54.35 87.18 79.25 86.24 58.54 40.72 46.46 94.90 23.39 51.57 106.65 89.02 ICI (95%)** 15.99 1.75 96.80 13.32 71.50 225.49 27.38 3.96 0.41 13.50 1.55 96.25 12.71 78.08 239.08 30.25 3.53 0.41 14.63 1.33 94.11 13.04 76.46 189.43 30.68 2.89 0.39 ICS (95%)** 36.91 2.48 134.45 20.41 197.98 274.54 48.17 8.12 0.85 30.23 2.30 138.34 19.88 164.24 289.74 47.27 7.38 0.80 30.28 2.15 131.18 19.07 171.55 228.96 46.83 7.25 0.83 Shapiro-Wilk 0.008 0.01 0.0096 0.009 0.007 0.01 0.01 0.01 0.01 0.008 0.009 0.01 0.009 0.008 0.01 0.009 0.009 0.008 0.009 0.009 0.010 0.01 0.007 0.01 0.01 0.008 0.008 Tabela 3 – Resultado das análises do potencial hidrogeniônico, dos elementos principais, nitrato e fluoreto, em mg.L-1, das amostras de águas subterrâneas coletadas nas campanhas de 2010 (período
chuvoso), 2011(período chuvoso) e 2012 (período seco) no município de Serra do Ramalho, Bahia.
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Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172Água subterrânea de Serra do Ramalho (BA)
Figura 4 – Diagrama de dispersão e variabilidade temporal dos íons principais e do nitrato presentes na água subterrânea no sítio de estudo.
2008 2010 2011 2012 8,8 8,6 8,4 8,2 8,0 7,8 7,6 7,4 7,2 7,0 6,8 6,6 6,4 pH A
2008 2010 2011 2012 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 STD (mg.L -1) B
2008 2010 2011 2012 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 C álcio (mg.L -1) C
2008 2010 2011 2012 120 100 80 60 40 20 0 110 90 70 50 30 10 Sódio (mg.L -1) D
2008 2010 2011 2012 400 350 300 250 200 150 100 50 0 Bic arbonat o (mg.L -1) E
2008 2010 2011 2012 700 650 450 250 50 550 350 150 600 400 200 0 500 300 100 –50 Clor et o (mg.L -1) F
2008 2010 2011 2012 160 140 120 100 80 60 40 20 0 –20 Sulf at o (mg.L -1) G
2008 2010 2011 2012 18 17 13 9 2 15 11 5 16 12 7 1 14 10 3 6 4 8 0 Nitr at o (mg.L -1) H
Mediana 25%-75% Amplitude (sem Outlier) Outliers Extremos
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Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172 Gonçalves, M.V.P. et al.medida, à interação água-rocha carbonática, à distribuição das chu-vas no período de abrangência da pesquisa e à circulação da água no Aquífero Bambuí. Recomenda-se o investimento público na pesquisa, na gestão dos recursos hídricos e na aplicação de tecnologias para a des-salinização das águas salobras desse Aquífero, no município de Serra do Ramalho, principalmente nas áreas rurais distantes do rio São Francisco. Os valores da dureza total (DT) foram de 3,92 a 666,38 mg.L-1, com distribuição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 2), em que as medianas (355,4; 356,2; 353,8 mg.L-1) não diferem entre os períodos amostrais (p=0,94). Os teores de STD e DT excederam, em 5 e 13% dos poços, respectivamente, o limite de potabilidade preconizado pela Portaria nº 2.914/2011, do Ministério da Saúde. A dureza e a salinização da água subterrânea acompanham a distribuição espaço-temporal dos calcários e dolomitos do Grupo Bambuí. Essas rochas imprimem forte dureza e salinização à água subterrânea, complementarmente à pluviometria e mineralogia da mesma (NEGRÃO, 2007).
No sítio de estudo, foram coletadas amostras que refletissem os fatores que influenciam na hidrogeoquímica, entre os quais a intera-ção água-rochas, sejam carbonáticas, sejam pelíticas. Camurugy (2009) focou a interação água-rochas carbonáticas, em maior abrangência espacial. White (2002); Moral, Cruz-Sanjulián e Olías(2008) esclare-cem que a evolução hidrogeoquímica de meios cársticos depende da composição química e mineralógica das rochas encaixantes do aquí-fero, de fatores geoquímicos, do tempo de residência, da pluviometria e da circulação da água subterrânea no aquífero.
Nesta pesquisa, destacaram-se três fácies hidrogeoquímicas (Figura 5): águas bicarbonatadas cálcicas (49%), águas cloretadas cál-cicas (21%) e águas mistas cálcál-cicas (15%). A incerteza do balanço de carga iônica, baseado no erro prático definido por Logan (1965), foi de 10%. As concentrações dos cátions e ânions foram as seguintes, em ordem decrescente: rCa2+ > rNa+ > rMg2+ > rK+ e rCO
3 2-- rHCO
3 - >
rCl- > rSO 4
2- > rNO 3
- > rF-. Na pesquisa de Camurugy (2009), as águas
bicarbonatadas cálcicas representam 88% das amostras.
Os teores de cálcio foram de 24,32 a 220,50 mg.L-1, com distribui-ção não gaussiana (p=0,01) (Tabela 3). Os valores das medianas foram similares (117,4; 119,7; 120,8 mg.L-1), não diferindo significativamente entre os períodos amostrais (p=0,99). Para 85% dos poços, o conteúdo
de cálcio excedeu o limite recomendado pela WHO (2003). O excesso de cálcio influencia fortemente na dureza dos carbonatos da água, o que pode dificultar a lavagem e o cozimento de alimentos e provocar obstrução de tubulações. As concentrações de cálcio nas amostras de 2008 e 2010-2012 foram coerentes com a distribuição dos calcários e dolomitos do Grupo Bambuí (Figura 4).
Os altos teores de cálcio foram relacionados à interação entre a água subterrânea e as rochas carbonáticas do Grupo Bambuí, durante a cir-culação e permanência dessa água no aquífero. Moral, Cruz-Sanjulián e Olías(2008) esclarecem que a hidrogeoquímica de meios cársticos reflete, em especial, a ação da dissolução dos minerais calcita e dolomita. Depende, também, da proporção entre a calcita e a dolomita, mine-rais dominantes, e do tempo de residência (FAIRCHLID et al., 2000).
Os teores de sódio variaram entre 2,13 e 111,00 mg.L-1, com distri-buição não gaussiana (p=0,01)(Tabela 3). Essa variabilidade refletiu, provavelmente, a distribuição de pelitos na geologia local e a ação das reações de troca de base em meio pelítico. Foi verificado que as media-nas (16,6; 14,6; 15,6 mg.L-1) não diferem significativamente entre os períodos amostrais (p=0,77). A Figura 6 revela que apenas duas amos-tras foram inadequadas à irrigação, predominando águas excelentes e boas para esse fim. Essa sugestão de uso destaca o papel estratégico dos recursos hídricos subterrâneos para o desenvolvimento econô-mico e humano no sítio de estudo, ainda que um alto percentual das amostras de 2011 e 2012 tenha sido classificado como água salobra.
As concentrações de magnésio oscilaram entre 4,01 e 43,75 mg.L-1, com distribuição não gaussiana (p=0,01)(Tabela 3), em que os valores
Campanhas amostrais
Água doce Água salobra Água salgada
N % N % N %
2008* 14 87,5 2 12,5 0 0
2010** 18 69,2 8 30,8 0 0
2011** 10 38,5 16 61,5 0 0
2012** 10 38,5 16 61,5 0 0
Tabela 4 – Classificação da água subterrânea quanto aos teores dos
sólidos totais dissolvidos.
*Camurugy (2009); **presente estudo,
Figura 5 – Diagrama de Piper para classificação da água subterrânea no
sítio de estudo.
100
100 Ca 0 Cl+NO3 100
100
0 0
100
Mg
SO4 +Cl+NO3
CO3+HCO3
100
0 0
0100
SO4 Ca+Mg
Na+K
100 0
169
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172Água subterrânea de Serra do Ramalho (BA)
Figura 6 – Diagrama de Wilcox indicativo da adequabilidade da água
subterrânea para a irrigação. 100
90
80
70
60
50
40
30
20
3.500 3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 0 10
0
%Na
Condutividade elétrica (μS.cm-1)
Ruim
DZ22
NV22
Medíocre
Admissível
Excelente
Boa
Legenda 2010-2011 (chuvoso)
2012 (estiagem)
das medianas (16,00; 14,75; 15,42 mg.L-1) não diferem significativa-mente entre as amostras de 2010-2011 (p=0,90). A fase mineral calcita pode atingir o equilíbrio da subsaturação da água doce em dez dias, enquanto a dolomita requer meses ou anos (WHITE, 2002).
Os teores de potássio variaram entre 0,49 e 5,30 mg.L-1, com dis-tribuição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 3), não havendo evidência estatística suficiente para supor que os valores das medianas (2,14; 1,90; 1,60 mg.L-1) difiram significativamente entre os períodos amos-trais (p=0,2). Hem (1985); Lima (2010) explicam que as concentrações de potássio nas águas naturais são comumente inferiores aos teores de sódio, por conta do seu comportamento hidrogeoquímico.
Os teores de bicarbonato variaram entre 110,5 e 378,9 mg.L-1, com distribuição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 3). Os valores das medianas (237,7; 268,6; 205,6 mg.L-1) diferem significativamente entre os períodos amostrais (p=0,003). As concentrações do cloreto oscilaram entre 10,4 e 656,0 mg.L-1, com distribuição não gaussiana (p=0,01), cujos valores das medianas (109,8; 91,1; 91,8 mg.L-1) não variam significativamente entre os períodos amostrais (p=0,72). Segundo Drever (1997), as águas meteóri-cas podem modificar as concentrações e a diluição dos constituintes iôni-cos principais das águas naturais, as quais podem representar importante fonte de espécies químicas dissolvidas, a exemplo dos íons Cl-, SO
4 2- e Na+.
Ocorreram restrições de potabilidade do cloreto em 15% dos poços (Tabela 3), em relação ao limite preconizado pela Portaria nº 2.914/2011
(BRASIL, 2012). O conteúdo do cloreto sofre influência da relação água-rocha, da circulação da água e do clima semiárido, por conta da evapotranspiração e da irregularidade das chuvas. O cloreto constitui a hidroquímica das chuvas e integra o ciclo hidrológico, atingindo a água subterrânea (DREVER, 1997; LIMA, 2010). Elevados teores de cloreto podem indicar a poluição da água subterrânea por efluentes líquidos domésticos, que refletem as formas de uso do solo e a deficiência no saneamento, uma vez que as excretas humanas também representam uma fonte de cloreto para as águas naturais (MENDES; OLIVEIRA, 2004). Os teores de sulfato oscilaram entre 2,02 e 98,90 mg.L-1, com dis-tribuição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 3). Os valores das medianas (33,30; 34,08; 37,50 mg.L-1) não diferem entre os períodos amostrais (p=0,8). As mais altas concentrações dessa variável podem decorrer da oxidação de sulfetos, como a pirita. A Figura 4 mostra coerência entre a distribuição das variáveis sódio, cloreto e sulfato no presente estudo (2010-2012), cujas medianas, amplitude e variabilidade revelaram-se maiores do que nas amostras de água subterrânea de 2008.
As concentrações de NO3- variaram entre 0,1 e 17,0 mg.L-1, com distribuição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 3), não existindo dife-rença estatística significativa entre os valores medianos (4,2; 3,3; 2,4 mg.L-1) nos períodos amostrais (2010-2012) (p=0,52). Houve restrições locais de potabilidade em relação ao limite máximo pre-conizado pela Portaria nº 2.914/2011 (BRASIL, 2012) para 25% dos poços, especialmente nas proximidades da Agrovila 9, sede municipal. Segundo Mendes e Oliveira (2004), teores de NO3- a partir de 5 mg.L-1 são sugestivos de poluição das águas naturais. Dessa forma, a poluição atinge mais 15% dos poços, totalizando 40% dos amostrados.
Os elevados teores de NO3- refletem a vulnerabilidade do aquífero cárstico à poluição, decorrente principalmente de deficiências no sanea-mento. Destaca-se que a ingestão de água com excesso de NO3- representa risco de agravos à saúde, como meta-hemoglobinemia, ou síndrome do bebê azul, que pode asfixiar crianças, além de câncer de estômago e esô-fago. Recomenda-se o monitoramento dos teores de NO3- na água subter-rânea e o investimento na gestão integrada do uso do solo e dos recursos hídricos e no saneamento básico do município de Serra do Ramalho.
Os valores do fluoreto oscilaram entre 0,11 e 2,15 mg.L-1, com distri-buição não gaussiana (p=0,01) (Tabela 3), em que as medianas (0,38; 0,39; 0,37 mg.L-1) não diferem significativamente entre os períodos amostrais (p=0,98). Os teores de flúor excederam o limite de potabilidade preco-nizado pela Portaria nº 2.914/2011 em 12% dos poços. Segundo Soares
170
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172 Gonçalves, M.V.P. et al.Análise de componentes principais
A técnica de PCA é usada na investigação de processos que influen-ciam na qualidade da água subterrânea (CHEN et al., 2007; HU; LUO; JING, 2013). Funda-se na construção de novas variáveis e na redução do tamanho da matriz original, combina linearmente as variáveis ori-ginais e reúne, em seguida, os resultados por semelhanças. Os novos dados formam os fatores ou componentes principais (PCs), apresen-tados como scores ou loadings. A primeira componente (PC1) apre-senta a maior variabilidade dos dados; admite-se um número infinito de PC, em que a variabilidade reduz a cada componente subsequente (WEBSTER, 2001).
Os fatores loadings são coeficientes de correlação entre variáveis originais e componentes, enquanto os fatores scores mostram a rela-ção entre amostras individuais e cada fator. Os fatores loadings e scores
podem ser usados na análise de similaridade entre as amostras, que per-mite a inferência de possíveis fontes de espécies químicas para a água. Segundo Hu, Luo e Jing(2013), o valor dos loadings de uma variável próximo a ±1 indica forte correlação entre este e a original, sendo sig-nificativa para um valor de loadings superior a 0,5.
A PCA abrangeu 12 variáveis, em que 4 componentes descrevem 80% da variância total, cuja variabilidade do NO3- é explicada pelas componentes PC2 e PC3 (Tabela 5). A ausência de correlação entre os íons NO3-, cloreto e sulfato sugere que esses elementos decorrem de fontes distintas. Processos naturais, como precipitações, interação água-rocha e circulação no aquífero, forneceriam cloreto e sódio para a água subterrânea.
As componentes PC1 e PC2 explicam 60% da variabilidade, definidas pelas variáveis CE, STD, DT, Ca+2, Mg+2, Na+, K+, HCO
3 -, Cl-, SO
4
2- (Tabela 5).
Abrangem a maior parte dos íons principais, disponíveis à água subterrânea pelo intemperismo e pela lixiviação de minerais como calcita, dolomita e sul-fetos, que constituem as litofácies encaixantes do Aquífero Bambuí. A análise dessas componentes também indica que os íons K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO
4 -2
contribuem para a mineralização da água subterrânea no sítio de estudo, que reflete a ação de fatores diversos, como chuvas, evaporação, interação água-rocha, tempo de residência e circulação da água no aquífero.
CONCLUSÕES
As amostras de água subterrânea coletadas no município de Serra do Ramalho, Bahia, foram classificadas como levemente ácidas a alcalinas e reunidas nas fácies bicarbonatadas cálcicas (49%), cloretadas cálcicas (21%) e bicarbonatadas sódicas (15%). Essa fusão refletiu a influência de diversos fatores sobre a evolução da composição hidrogeoquímica, entre os quais a interação água-rocha, o clima, o regime de precipita-ções e a circulação da água no aquífero.
Ocorreram restrições de potabilidade para as variáveis STD (5%), DT (12%), cálcio (85%), magnésio (10%), cloreto (15%), fluoreto (12%) e NO3- (40%). Os altos teores de cálcio e cloreto devem decorrer da interação água-rocha, do clima e da circulação da água no aquífero cárstico. Recomenda-se o investimento na dessalinização das águas salobras — ou na mistura de fontes —, no monitoramento e na vigi-lância epidemiológica dos teores de flúor e NO3- no sítio de estudo.
Variáveis 2008 2010 2011 2012
PC1 PC2 PC3 PC1 PC2 PC3 PC4 PC1 PC2 PC3 PC4 PC1 PC2 PC3 PC4
pH -0,57* -0,24 0,70 -0,36 0,67* -0,34 -0,14 -0,60* 0,40 0,40 -0,21 -0,14 0,77* 0,24 0,03
CE 0,98* 0,00 0,17 0,74* -0,01 -0,03 -0,65* 0,92* 0,12 0,04 -0,23 0,95* -0,05 -0,03 -0,10
STD 0,97* 0,00 0,17 0,74* -0,01 -0,03 -0,65* 0,93* 0,12 0,04 -0,22 0,95* -0,05 -0,02 -0,10
DT 0,59* 0,35 0,03 0,30 0,19 0,43 0,33 0,18 0,34 -0,43 0,72* 0,37 0,03 -0,44 0,79*
Na+ 0,54* -0,37 -0,64* 0,17 0,91* -0,13 0,07 0,07 0,83* 0,44 -0,04 0,36 0,83* 0,08 -0,12
K+ 0,89* 0,29 0,23 0,63* 0,40 -0,17 0,46 0,74* 0,15 0,32 0,19 0,81* 0,26 0,03 0,13
Ca2+ 0,62* -0,60* -0,10 0,62* -0,54* 0,30 0,28 0,80* -0,30 -0,38 -0,24 0,72* -0,51* -0,21 -0,24
Mg2+ 0,70* 0,26 -0,01 0,59* -0,23 -0,55* 0,10 0,57* -0,30 0,47 0,39 0,67* -0,08 0,60* 0,19
Cl- 0,08 -0,62* 0,39 0,84* 0,13 0,14 0,05 0,92* 0,24 -0,04 -0,19 0,91* 0,10 -0,17 -0,22
HCO3- 0,87* -0,14 0,17 0,09 -0,70* -0,50 0,20 0,31 -0,80* 0,20 0,01 0,18 -0,79* 0,34 0,11
SO42- 0,51* -0,53* 0,08 0,68* 0,25 -0,41 0,29 0,78* 0,11 0,22 0,23 0,84* 0,16 0,19 0,10
NO3- 0,28 0,76* 0,13 0,34 0,13 0,74* 0,06 0,32 0,43 -0,61* -0,06 0,16 0,06 -0,80* -0,09
Autovalores 5,62 2,09 1,24 3,77 2,40 1,72 1,42 5,26 2,09 1,48 1,00 5,31 2,29 1,48 1,30
Variância total (%) 46,84 17,41 10,29 31,43 20,03 14,37 11,80 43,85 17,45 12,30 8,36 44,24 19,10 12,36 7,02 Variância
acumulada (%) 46,84 64,25 74,55 31,43 51,46 65,83 77,63 43,85 61,31 73,60 81,96 44,24 63,34 75,70 82,73
Tabela 5 – Análise dos componentes principais de variáveis originais na água subterrânea, no oeste da Bahia.
171
Eng Sanit Ambient | v.23 n.1 | jan/fev 2018 | 159-172Água subterrânea de Serra do Ramalho (BA)
A PCA indicou a relevância do intemperismo à mineralização da água subterrânea, sob influência das variáveis K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, SO
4
-2. Também refletiu a ação das chuvas, da evaporação, da
interação água-rocha, do tempo de residência e da circulação da água. O NO3-, em geral, não mostrou correlação com outras variá-veis hidroquímicas, condição atribuída à sua origem antropogênica,
reportando às deficiências no saneamento e à vulnerabilidade do aquífero.
A presença de altos teores de NO3- revelou que a poluição da água sub-terrânea representa um desafio político-científico-técnico à gestão integrada dos recursos hídricos, do saneamento básico, do uso do solo e da promoção da saúde, devendo ser mais bem compreendida, monitorada e remediada.
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