UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS
PROGRAMA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO EM GEOLOGIA ÁREA DE CONCENTRAÇÃO:
GEOLOGIA AMBIENTAL, HIDROGEOLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO
HIDROGEOQUÍMICA DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO
MUNICÍPIO DE CAPIM GROSSO, BAHIA
DIOGA ARGOLO DE CERQUEIRA RIOS
SALVADOR - BAHIA 2015
HIDROGEOQUÍMICA DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO
MUNICÍPIO DE CAPIM GROSSO, BAHIA
Dioga Argolo De Cerqueira Rios
Orientador: Prof. Dr. Manoel Jerônimo Moreira Cruz
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de
Pós-graduação em Geologia do Instituto de
Geociências da Universidade Federal da Bahia, como requisito parcial à obtenção do Título de Mestre em
Geologia, Área de Concentração: Geologia
Ambiental, Hidrogeologia e Recursos Hídricos.
SALVADOR - BAHIA 2015
Ficha catalográfica elaborada pela Biblioteca do Instituto de Geociências - UFBA R586 Rios, Dioga Argolo de Cerqueira
Hidrogeoquímica das águas subterrâneas do município de Capim Grosso, Bahia / Dioga Argolo de Cerqueira Rios.- Salvador, 2015.
118 f. : il. Color.
Orientador: Prof. Dr. Manoel Jerônimo Moreira Cruz
Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal da Bahia. Instituto de Geociências, 2016.
1. Hidrogeologia - Capim Grosso (BA). 2. Águas subterrâneas. 3. Química da água. I. Cruz, Manoel Jerônimo Moreira. II.
Universidade Federal da Bahia. Instituto de Geociências. III. Título. CDU: 556.33(813.8)
Dedico este trabalho ao professor e
geólogo Paulo Fernandes, grande
AGRADECIMENTOS
Ao meu orientador o Prof. Dr. Manoel Jerônimo Moreira Cruz pela oportunidade, orientações e esforços para a realização deste trabalho.
À mesa examinadora desta dissertação, composta pelo Prof. Dr. Sérgio Augusto de Morais Nascimento e pela Prof.ᵃ. Dra. Rita Maria Weste Nano, pelas suas contribuições.
À todos os professores da Pós-graduação em geologia da UFBA pelos seus ensinamentos, em especial ao Prof. Dr. Sérgio Nascimento, por seus esclarecimentos.
À todos os colegas de curso da Pós-graduação, especialmente Rodrigo Alves, Manoel Vitor, Elaine Silva, Alexandre Milazzo e Jonatas Mattos pelas inúmeras vezes em que me ajudaram.
À todos do Laboratório de Plasma, especialmente Elinaldo Sales, que me ajudou na preparação da coleta, esteve comigo no campo e executou às análises químicas.
Ao Laboratório Núcleo de Estudos Ambientais – NEA, especialmente Sarah Rocha e Jorge Mário, que executaram demais análises.
RESUMO
O município de Capim Grosso possui clima semiárido e escassa drenagem superficial, portanto a água subterrânea torna-se uma opção importante para o suprimento da deficiência hídrica local. Este trabalho objetiva caracterizar a hidroquímica das águas subterrâneas de Capim Grosso; identificar os principais constituintes químicos presentes e aferir se esses estão adequados para a potabilidade e para a agricultura. Para alcançar esse objetivo, foram coletadas amostras de água retiradas de poços tubulares distribuídos no município e, com o uso da sonda multiparâmetro, foram medidos in situ os parâmetros físico-químicos: pH, EH, condutividade elétrica, sólidos totais dissolvidos, temperatura, turbidez, oxigênio dissolvido e, em laboratório, foram determinados os íons: HCO3-, SO42-, NO3-, F-, PO43-, Cl-, Mg2+, Na+, Ca2+, K+, Ba2+, Pb2+, Zn2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Cu+, utilizando-se de técnicas fluorimétricos, titrimétricos e espectrofométricos para executar as análises, posteriormente foi calculado a dureza da água. Para a espacialização dos resultados hidroquímicos foram confeccionados mapas de pontos através do software Arc Gis 10, utilizando o método de percentil. Para a classificação do tipo de água, foi utilizado o diagrama triangular de Piper; no diagnóstico da água para irrigação, foi usado o diagrama SAR (Razão de Adsorção de Sódio); e a avaliação desse recurso para o consumo humano, foi feito com base na Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde. Os resultados das amostras indicam que as águas subterrâneas deste município são classificadas, de maneira geral, como cloretadas magnesianas e cálcicas, são altamente salinizadas, com elevada dureza e excepcionalmente alto risco de salinização dos solos. Em relação à qualidade da água para a potabilidade, apenas o ferro, zinco, cobre e o fluoreto não apresentaram impedimento para o abastecimento doméstico, todos os demais elementos excederam os limites estabelecidos pela legislação brasileira, portanto são considerados impróprios para o consumo humano. Diante de todos os resultados obtidos é perceptível que do ponto de vista qualitativo, as águas subterrâneas de Capim Grosso não possui adequadas características hidroquímicas, restringindo o seu uso para a agricultura e, principalmente, para o consumo humano.
Palavras-chave: hidrogeoquímica; água subterrânea; potabilidade; Capim Grosso.
ABSTRACT
The municipality of Capim Grosso has semiarid climate and scarce surface drainage, so the groundwater becomes an important option for the supply of local water deficit. This study aims to characterize the hydrochemistry groundwater of Capim Grosso; identify it is main chemical constituents; and measure whether these are suitable for potability and agriculture. To achieve this goal, we collected water samples taken from tubular wells around the city and, with the use of multi-parameter probe, measured in situ physico-chemical parameters: pH, EH, electrical conductivity, total dissolved solids, temperature, turbidity, dissolved oxygen, and in laboratory, the ions were analyzed: HCO3
-, SO4 2-, NO3 -, F-, PO4 3-, Cl-, Mg2+, Na+, Ca2+, K+, Ba2+, Pb2+, Zn2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, Cu+, using techniques fluorimetric, titrimetric and spectrophotometry to perform the analysis, and the hardness water was also calculated. For the spatial distribution of hydrochemical results were made maps points through the Arc Gis 10 software by using the percentile method. For the classification of the type of water based on the main ions, the triangular diagram of Piper was used. As for the diagnosis of water for irrigation, we used the SAR diagram (Reason Sodium Adsorption) and to evaluate the use of this resource for the human consumption Ordinance 2914/11 of the Ministry of Health was used. The results indicate that the samples of groundwater of this municipality are classified generally as chlorinated magnesian and calcic, are highly salinated, with high hardness and exceptionally high risk of salinization soils. Regarding the quality of water for potability, only iron, zinc, copper and fluoride showed no impediment to the domestic supply; all other elements exceeded the limits established by Brazilian law, so they are considered unfit for human consumption. Given these, results it is apparent that from a qualitative point of view, groundwater in Capim Grosso has unsuitable hydrochemical characteristics, restricting its use for agriculture and especially for human consumption.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1- Mapa de localização e acesso da área de estudo...20
Figura 2.1- Mapa de localização dos poços tubulares utilizados nessa pesquisa...23
Figura 2.2- Diagrama de Piper...29
Figura 2.3- Diagrama SAR...30
Figura 3.1- Mapa de classe dos solos do município de Capim Grosso...36
Figura 3.2- Mapa da distribuição da vegetação e uso do solo no município de Capim Grosso...38
Figura 3.3- Mapa geomorfológico do município de Capim Grosso...40
Figura 3.4- Mapa síntese hidrogeológico-litológico do município de Capim Grosso...43
Figura 3.5- Mapa de complexos geológicos do município de Capim Grosso...45
Figura 3.6- Mapa das mineralizações do município de Capim Grosso...48
Figura 3.7- Mapa síntese hidrogeológico-litológico do município de Capim Grosso...50
Figura 3.8- Mapa em 3D da superfície potenciométrica e direção do fluxo da água subterrânea no município de Capim Grosso...51
Figura 3.9 - Mapa da superfície potenciométrica e direção do fluxo da água subterrânea no município de Capim Grosso ...52
Figura 4.1 - Valores de STD na água subterrânea de Capim Grosso...59
Figura 4.2- Mapa de distribuição dos valores de STD no município de Capim Grosso.60 Figura 4.3- Classificação da água subterrânea do município de Capim Grosso com base na condutividade elétrica (µS/cm)...62
Figura 4.4- Valores de CE na água subterrânea no município de Capim Grosso...62
Figura 4.5- Mapa de distribuição dos valores de CE na água subterrânea do município de Capim Grosso...63
Figura 4.6- Valores de pH na água subterrânea no município de Capim Grosso...64
Figura 4.7- Mapa de distribuição dos valores de pH na água subterrânea do município de Capim Grosso...65
Figura 4.8-Valores de cloreto na água subterrânea no município de Capim Grosso...67
Figura 4.9-Mapa de distribuição dos valores de cloreto na água subterrânea do município de Capim Grosso...67
Figura 4.11- Mapa de distribuição dos valores de sulfato na água subterrânea do município de Capim Grosso...69 Figura 4.12- Valores de cálcio na água subterrânea no município de Capim Grosso...71 Figura 4.13- Mapa de distribuição dos valores de cálcio na água subterrânea do município de Capim Grosso...72 Figura 4.13-Valores de magnésio na água subterrânea no município de Capim Grosso...72 Figura 4.14- Mapa de distribuição dos valores de magnésio na água subterrânea do município de Capim Grosso...74 Figura 4.15-Valores de sódio na água subterrânea no município de Capim Grosso...75 Figura 4.16- Mapa de distribuição dos valores de sódio na água subterrânea do município de Capim Grosso...76 Figura 4.17-Valores de potássio na água subterrânea no município de Capim Grosso...77 Figura 4.18- Mapa de distribuição dos valores de potássio na água subterrânea do município de Capim Grosso...78 Figura 4.19- Valores de OD na água subterrânea no município de Capim Grosso...79 Figura 4.20- Mapa de distribuição dos valores de OD na água subterrânea do município de Capim Grosso...80 Figura 4.21- Valores de alcalinidade na água subterrânea no município de Capim Grosso...81 Figura 4.22- Mapa de distribuição dos valores de alcalinidade na água subterrânea do município de Capim Grosso...82 Figura 4.23- Classificação da água subterrânea segundo a dureza no município de Capim Grosso...83 Figura 4.24- Valores de dureza total na água subterrânea no município de Capim Grosso...84 Figura 4.25- Mapa de distribuição dos valores de dureza total na água subterrânea do município de Capim Grosso...84 Figura 4.26- Valores de fosfato na água subterrânea no município de Capim Grosso...86 Figura 4.27- Mapa de distribuição dos valores de fosfato na água subterrânea do município de Capim Grosso...86
Figura 4.28- Valores de nitrato na água subterrânea no município de Capim Grosso....88 Figura 4.29- Mapa de distribuição dos valores de nitrato na água subterrânea do município de Capim Grosso...88 Figura 4.30- Valores de ferro total na água subterrânea no município de Capim Grosso...90 Figura 4.31- Mapa de distribuição dos valores de ferro total na água subterrânea do município de Capim Grosso...90 Figura 4.32- Valores de manganês na água subterrânea no município de Capim Grosso...91 Figura 4.33- Mapa de distribuição dos valores de manganês na água subterrânea de Capim Grosso...92 Figura 4.34- Valores de alumínio na água subterrânea no município de Capim Grosso...94 Figura 4.35- Mapa de distribuição dos valores de alumínio na água subterrânea do município de Capim Grosso...94 Figura 4.36- Valores de zinco na água subterrânea no município de Capim Grosso...96 Figura 4.37- Mapa de distribuição dos valores de zinco na água subterrânea do município de Capim Grosso...96 Figura 4.38- Valores de cobre na água subterrânea no município de Capim Grosso...98 Figura 4.39- Mapa de distribuição dos valores de cobre na água subterrânea do município de Capim Grosso...98 Figura 4.40- Valores de fluoreto na água subterrânea no município de Capim Grosso...100 Figura 4.41- Mapa de distribuição dos valores de fluoreto na água subterrânea do município de Capim Grosso...100 Figura 4.42- Valores de chumbo na água subterrânea no município de Capim Grosso...101 Figura 4.43- Mapa de distribuição dos valores de chumbo na água subterrânea do município de Capim Grosso...102 Figura 4.44- Valores de bário na água subterrânea no município de Capim Grosso....103 Figura 4.45- Mapa de distribuição dos valores de bário na água subterrânea do município de Capim Grosso...104
Figura 4.46- Diagrama de Piper com a caracterização hidroquímica da água subterrânea do município de Capim Grosso...105 Figura 4.47 - Classificação em relação à salinidade da água subterrânea do município de Capim Grosso...106 Figura 4.48 - Classificação da água subterrâneas do município Capim Grosso para agricultura ...109
LISTA DE FOTOGRAFIAS
Fotografia 2.1 - Limpeza da sonda Horiba...24
Fotografia 2.2 - Parte do material de campo...24
Fotografia 2.3 - Purga do poço de 20 minutos...25
Fotografia 2.4 - Captação da água com bailer...25
Fotografia 2.5 - Medição dos parâmetros físico-químicos...26
Fotografia 2.6 - Coleta da água...26
Fotografia 2.7 - Análise de cloreto...27
Fotografia 2.8 - Análise de nitrato...27
Fotografia 2.9 - Análise de fluoreto...27
Fotografia 2.10 - Bancada com espectrofotômetro ...27
LISTA DE TABELAS
Tabela 2.1 - Parâmetros físico-químicos medidos em campo...26
Tabela 2.2 - Parâmetros analisados em laboratório...28
Tabela 3.1 - Balanço Hídrico do município de Capim Grosso ...33
Tabela 3.2 - Precipitações do município de Capim Grosso ...34
Tabela 4.1 - Estatística Descritiva e Teste de Normalidade de Shapiro-Wilks...55
Tabela 4.2 - Correlação de Spearman...56
Tabela 4.3 - Resultados das análises químicas dos poços tubulares do município de Capim Grosso...57
Tabela 4.4 - Classificação da mineralização e da qualidade da água de acordo com a condutividade ...61
Tabela 4.5 - Distribuição da alcalinidade em função do seu pH...81
Tabela 4.6 - Classificação da água subterrânea baseada na dureza...83
Tabela 4.7 - Classificação da água subterrânea de Capim Grosso baseada nos íons principais...106
Tabela 4.8 - Parâmetros avaliados com base na Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde...108
Tabela 4.9 - Classificação das águas segundo U.S. Salinity Laboratory...110
Tabela 4.10 - Classificação do U. S. Salinity Laboratory para os 22 poços analisados no município de Capim Grosso...110
SUMÁRIO
CAPÍTULO 1 – CONSIDERAÇÕES GERAIS...16
1.1 INTRODUÇÃO...16 1.2 PROBLEMÁTICA E JUSTIFICATIVA...18 1.3 OBJETIVOS DO TRABALHO...19 1.3.1 Objetivo geral...19 1.3.2 Objetivos específicos...19 1.4 LOCALIZAÇÃO E ACESSOS...20 1.5 ASPECTOS SOCIOECONÔMICOS...21
CAPÍTULO 2 – MATERIAIS E MÉTODOS...22
2.1 CONSULTA BIBLIOGRÁFICA E CADASTRAMENTO DOS POÇOS TUBULARES...22
2.2 ETAPAS DE CAMPO...24
2.2.1 Coleta de amostra de água...24
2.2.2 Medição dos parâmetros físico-químicos...25
2.3 ETAPAS DE LABORATÓRIO...26
2.4 CLASSIFICAÇÃO HIDROQUÍMICA...29
2.4.1 Qualidade da água...30
2.5 CONTROLE DE QUALIDADE E ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS RESULTADOS...31
2.5.1 Controle de qualidade...31
2.5.2 Análise estatística dos resultados...31
2.6 SISTEMATIZAÇÃO DAS INFORMAÇÕES E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS...32
CAPÍTULO 3 – CARACTERIZAÇÃO FISIOGRÁFICA DA ÁREA DE ESTUDO...33
3.1 CLIMA...33
3.2 SOLOS...35
3.2.1 Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico – LVAd...35
3.2.2 Planossolo Háplico Eutrófico...35
3.2.3 Neossolo Litólico Distrófico – RLd...37
3.3.1 Caatinga Arbórea Aberta com Palmeiras...37
3.3.2 Contato Caatinga - Floresta Estacional...39
3.4 GEOMORFOLOGIA...39 3.4.1 Tabuleiros Interioranos...39 3.4.2 Pedimentos Funcionais...39 3.4.3 Pediplano Sertanejo...41 3.5 HIDROGRAFIA...41 3.6 GEOLOGIA...42 3.6.1 Complexo Caraíba...42
3.6.2 Complexo Tanque Novo - Ipirá...44
3.6.3 Suíte São José do Jacuípe...46
3.7 MINERALIZAÇÕES ASSOCIADAS AO CINTURÃO SALVADOR-CURAÇÁ.46 3.8 HIDROGEOLOGIA...49
3.8.1 Formações Superficiais Cenozóicas...49
3.8.2 Metassedimentos/Metavulcanitos e Cristalino...49
CAPÍTULO 4 – CARACTERIZAÇÃO E CLASSIFICAÇÃO HIDROQUÍMICA...53
4.1 CARACTERIZAÇÃO HIDROQUÍMICA...53
4.2 PARÂMETROS FÍSICO-QUÍMICOS...54
4.2.1 Sólidos Totais Dissolvidos (STD)...58
4.2.2 Condutividade Elétrica (CE)...60
4.2.3 Potencial Hidrogeniônico (pH)...63 4.2.4 Cloreto...65 4.2.5 Sulfato...68 4.2.6 Cálcio...70 4.2.7 Magnésio...72 4.2.8 Sódio...74 4.2.9 Potássio...76
4.2.10 Oxigênio Dissolvido (OD)...78
4.2.11 Alcalinidade Total...80
4.2.12 Dureza Total...82
4.3 PARÂMEROS RELATIVOS A SUBSTÂNCIAS INDESEJÁVEIS OU TÓXICAS...85
4.3.1 Fosfato...85 4.3.2 Nitrato...87 4.3.3 Ferro Total...89 4.3.4 Manganês...91 4.3.5 Alumínio...92 4.3.6 Zinco...95 4.3.7 Cobre...97 4.3.8 Fluoreto...99 4.3.9 Chumbo...101 4.3.10 Bário...102 4.4 CLASSIFICAÇÃO HIDROQUÍMICA...104
4.4.1 Classificação das águas subterrâneas...105
4.4.2 Qualidade das águas subterrâneas para consumo humano...107
4.4.3 Qualidade das águas subterrâneas para irrigação...109
CAPÍTULO 5 – CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES ...111
5.1 CONCLUSÕES...111
5.2 RECOMENDAÇÕES...113
CAPÍTULO 1
CONSIDERAÇÕES GERAIS
1.1 INTRODUÇÃO
A utilização da água subterrânea data de tempos antigos, os egípcios e persas construíam túneis para captar essas águas. Do mesmo modo, a tentativa de compreender a origem, ocorrência e movimento das águas subterrâneas, começou a ser especulada pelos filósofos mais antigos, que levantaram hipóteses e tentaram teorizar sobre este tema. Esse conhecimento foi aprimorado lentamente por centenas de anos até a chegada do século XVIII, onde se estabeleceu os fundamentos da Geologia e permitiu a base para a compreensão da dinâmica das águas subterrâneas (TODD, 1959).
A água subterrânea, entendida como “aquela que ocorre abaixo do nível de saturação ou nível freático, presentes nas formações geológicas aflorantes e parcialmente saturadas, e nas formações geológicas profundas totalmente saturadas” (FEITOSA et al., 2008), e que provém das águas superficiais e meteóricas, constitui-se um meio de abastecimento importante em todo planeta, uma vez que as demandas por água em todo mundo tem aumentado significativamente a cada ano. Ela é largamente utilizada na indústria, agropecuária e residências e tem sido priorizada, geralmente, devido à sua boa qualidade química. Feitosa et al. (2008) acrescenta a importância da água subterrânea não só como recurso, mas como uma característica essencial do ambiente natural, que participa ativamente do ciclo hidrológico e de processos geológicos, sendo assim indispensável o seu conhecimento e gerenciamento.
Feitosa et al. (2008) define aquífero como “uma formação geológica que contém água e permite que quantidades significativas dessa água se movimentem no seu interior em condições naturais”. Os aquíferos podem ocorrer em rochas sedimentares e cristalinas, neste último, os aquíferos são denominados fissurais. Na região semiárida do Nordeste predomina esse tipo de aquífero.
Rochas cristalinas apresentam porosidades primárias praticamente nulas e os vazios intercristalinos interconectados são mínimos, assim a condutividade hidráulica é extremamente pequena. Porém essas rochas, devido a processos geológicos, podem
sofrer fraturas, criando então uma porosidade secundária. Neste segundo caso, a condutividade hidráulica dependerá do tamanho e da intensidade do fraturamento, mas de uma maneira geral ela é considerada baixa. A água infiltrada e percolada nesse aquífero tem origem meteórica, essa água fica acumulada em suas pequenas aberturas e zonas de fraqueza.
Sendo assim, as principais características dos aquíferos fissurais, de maneira bem genérica, são: reservatórios aleatórios, descontínuos e de pequena extensão; pequenas vazões e águas salobras. Essas características podem variar de uma região para outra, uma vez que esses atributos dependem de outros fatores como: clima; intensidade de fraturamento e tipo de rocha.
Os aquíferos granulares são aqueles desenvolvidos em rochas sedimentares, tais como os arenitos. Esse tipo específico de aquífero apresenta boa porosidade primária e, normalmente, porosidade secundária, por esse motivo, oferece elevada permeabilidade, especialmente se os grãos não estiverem completamente cimentados. Usualmente, proporciona boa vazão e boa qualidade da água, devido à sua mineralogia.
O sistema aquífero de caráter fissural e granular do município de Capim Grosso possuem águas salobras e salgadas e pouca vazão. Mas não existem estudos aprimorados e atuais sobre as características físico-químicas deste aquífero. Assinala-se que este reservatório apresenta grande relevância para o meio urbano e rural, uma vez que a região de Capim Grosso dispõe de escassa drenagem superficial e o regime é de baixos índices pluviométricos, onde as chuvas são escassas e irregulares. Este município está inserido completamente no Polígono das Secas, área cravada no sertão nordestino e reconhecida legalmente como uma região sujeita a períodos críticos de estiagem. Nessa área predomina os déficits no balanço hídrico e diferentes índices de aridez.
“A água subterrânea apresenta geralmente excelentes qualidades químicas e físicas, sendo apta para o consumo humano, muitas vezes sem tratamento prévio” (HIRATA, 2003). No entanto, mesmo em águas subterrâneas pode haver contaminação uma vez que fatores antropogênicos e geogênicos podem alterar as características químicas da água e colocar em risco a saúde da população. A qualidade da água subterrânea dependerá da mineralogia da rocha-reservatório, de fatores climáticos e estruturais, do desenvolvimento de atividades antrópicas, entre outros. Na maioria dos casos o homem é o principal causador da degradação dos recursos hídricos. Porém,
fatores naturais como dissolução de rochas em áreas mineralizadas não devem ser ignorados.
No município de Capim Grosso as águas subterrâneas são salobras/salgadas, mas não há estudos que analisam a proveniência desses sais, tão pouco alguma informação complementar sobre demais parâmetros químicos, tais como metais, cloretos, sulfatos e nitratos. Um estudo completo sobre esses parâmetros possibilitará um melhor aproveitamento desses recursos, tanto no âmbito doméstico-industrial quanto na agropecuária, evitando impactos ao homem e ao meio ambiente.
1.2 PROBLEMÁTICA E JUSTIFICATIVA
As águas subterrâneas constitui o maior volume de água doce no estado líquido na Terra, da ordem de 10,3 milhões km3, enquanto que rios e lagos acumulam cerca de 100 mil km3. Não obstante, são as águas subterrâneas que abastecem os rios nos períodos de estiagem, contribuindo com um valor de 13.000 km3/ano (FEITOSA et al., 2008).
As águas subterrâneas desempenham um papel fundamental no abastecimento público e privado em todo o mundo. Estima-se que mais de 1,5 bilhão de pessoas em núcleos urbanos e uma grande parcela da população rural tenham suas necessidades supridas pelo manancial subterrâneo (HIRATA, 2003).
Além dos benefícios supracitados, a captação da água subterrânea é uma alternativa relativamente barata, se comparada com demais sistemas de captação, tais como: barragens e estações de tratamento. De igual modo é uma alternativa que oferece menos impactos ambientais em relação a outras construções já citadas, isso, claro, se a explotação ocorrer de maneira adequada à hidrogeologia da área explorada.
Diante desses dados, percebemos a importância de se investigar e analisar a qualidade das águas subterrâneas para podermos utilizá-las de maneira adequada às necessidades humanas e ao meio físico. Essa importância se acentua no que diz respeito ao estudo em questão, pois trata-se de uma pesquisa sobre as águas subterrâneas do município de Capim Grosso, cravado no sertão nordestino, mais precisamente numa área conhecida como Polígono das secas, sob o clima semiárido, com médias pluviométricas anuais em torno de 400 a 700 mm extremamente irregulares e com longos períodos de estiagem e escassa drenagem superficial.
Esse contexto de escassez poderia ser modificado através da utilização das águas subterrâneas deste município, porém a ausência de estudos ou a insuficiência destes inviabiliza a utilização desse recurso em benefício da comunidade. Diante deste fato, torna-se imprescindível um estudo mais detalhado sobre a disponibilidade e a qualidade das águas subterrâneas desta cidade, como alternativa viável para solucionar ou amenizar a escassez de água em nosso município.
Neste sentido, justifica-se a relevância científica desta pesquisa, uma vez que ele pretende, em última escala, contribuir para a elaboração de uma política de gestão de águas subterrâneas do município de Capim Grosso, em condições ambientais adequadas, para enfim melhorar a qualidade de vida deste lugar.
1.3 OBJETIVOS DO TRABALHO
1.3.1 Objetivo Geral
Elaborar um estudo avaliativo em relação à qualidade das águas subterrâneas nos domínios do município de Capim Grosso, relacionado aos aspectos hidroquímicos e aferindo a potabilidade da água deste lugar.
1.3.2 Objetivos específicos
Caracterizar a hidroquímica das águas subterrâneas, analisando os íons principais (HCO3-, SO42-, NO3-, Cl-) e secundários (F-, PO43-);
Determinar os teores dos metais (Mg, Na, Ca, K, Ba, Pb, Zn, Fe, Mn, Al, Cu) dissolvidos nas águas subterrâneas;
Aferir os parâmetro físico-químicos de pH, EH, temperatura, condutividade
elétrica, oxigênio dissolvido e sólidos totais dissolvidos;
Correlacionar a composição química das águas com as formações geológicas dos pontos amostrados;
Comparar os dados hidroquímicos obtidos na pesquisa com os valores de referência estabelecidos pela Portaria 2914/2011 do Ministério da Saúde, a fim de verificar a potabilidade desta água;
Verificar os possíveis fatores geogênicos e antropogênicos que interferem na qualidade dessas águas;
Classificar o tipo de água e o uso para agricultura utilizando, respectivamente, o Diagrama de Piper e o SAR;
Interpretar e avaliar as informações obtidas levando em consideração os riscos para a saúde pública.
1.4 LOCALIZAÇÃO E ACESSOS
A área de estudo corresponde ao polígono municipal de Capim Grosso, Bahia. O território municipal é de 336 km² e a sede possui uma altitude de 420 metros e coordenadas geográficas 11º 23’00” de latitude sul e 40º 01’00” de longitude oeste, distando 268 km da capital Salvador, sendo o acesso possível através das rodovias BR-324 e BR-116. Limita-se com os municípios de São José do Jacuípe, Quixabeira, Jacobina, Caém, Queimadas e Santa Luz. A área municipal está inserida nas folhas cartográficas de Caldeirão Grande (SC.24-Y-D-I) e Gavião (SC.24-Y-D-II), (Figura 1.1).
Figura 1.1 - Mapa de localização e acesso da área de estudo
1.5 ASPECTOS SOCIOECONÔMICOS
A história deste lugar iniciou-se há algumas décadas atrás, por volta de 1940, quando a primeira família chegou e imediatamente estabeleceu uma fazenda denominada de Capim Grosso. A escolha do nome se deu pela abundância de capim, alto e espesso, largamente encontrado nas lagoas desse lugar. A privilegiada localização geográfica permitiu que logo se transformasse em vila e, no final da década de 1940, recebeu sua primeira capela. De povoado passou à distrito do município de Jacobina, mas em 09 de maio de 1985, através da lei estadual nº 4437 foi emancipada, tornando-se cidade.
Com base no Censo 2010 do IBGE a sua população é de 26.577 habitantes com estimativas para 2014 de 29.107, possui uma densidade demográfica de 79,47 hab/km2 e seu Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDH) é 0,621.
As atividades econômicas concentram-se na área de comércio e prestação de serviços, arrecadando para esse setor um Produto Interno Bruto (PIB) de R$ 135.402. A segunda atividade que mais movimenta a economia é a industrial gerando R$ 20.645 de PIB e, por último, tem o setor agropecuário que gera R$ 6.297 de PIB para o município. O PIB total a preços correntes com imposto é de R$ 175.835 e a renda per capta é de R$ 6.496,28, os dados são do IBGE (2015).
A indústria é incipiente e se concentra na área de móveis, atendendo à cidade e a pequena região. O comércio possui ampla variação de produtos e serviços, com maior concentração de vendas na segunda-feira, dia da feira local. A agropecuária é familiar, e todo material produzido também é vendido na feira livre da cidade, onde se realiza uma das maiores feiras da microregião.
O abastecimento de água é feito pela Embasa (Empresa Baiana de Água e Saneamento) e o fornecimento de energia elétrica é efetuado pela Coelba (Grupo Neoenergia), esses serviços contemplam quase todo o município, exceto algumas áreas da zona rural. O município não dispõe de sistema de captação e tratamento de esgotos sanitários. A solução utilizada pela população para este problema é a construção de fossas, onde os efluentes são lançados. Na maioria dos casos, essas fossas são construídas pelos próprios moradores, não obedecendo aos padrões e normas técnicas estabelecidas para esse fim, ocasionando em problemas na estrutura e consequente contaminação do aquífero.
CAPÍTULO 2
MATERIAIS E MÉTODOS
Para alcançar os objetivos propostos nesta dissertação foram utilizadas as seguintes etapas metodológicas:
2.1 CONSULTA BIBLIOGRÁFICA E CADASTRAMENTO DE POÇOS
TUBULARES
As referências que embasaram teoricamente esta pesquisa foram essencialmente obras que tratam de Hidrogeologia e Hidroquímica, além de eventuais informações adicionais necessárias à elaboração da pesquisa.
Estas obras correspondem a livros, trabalhos acadêmicos como dissertações e teses, publicações científicas e dados dos órgãos credenciados como a Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais (CPRM); Companhia de Engenharia Ambiental e Recursos Hídricos da Bahia (CERB); Sistema de Informações de Águas Subterrâneas (SIAGAS); Agência Nacional de Águas (ANA); Empresa Baiana de Água e Saneamento (EMBASA), Instituto de Gestão das Águas e Clima (INGÁ); Companhia Baiana de Pesquisa Mineral (CBPM); Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE); Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia (SEI); Instituto do Meio Ambiente e Recursos (INEMA); Instituto Nacional de Meteorologia (INMET); entre outros.
A Hidrogeologia é entendida como um ramo da Geologia que estuda a água subterrânea e trata de compreender a dinâmica e os fenômenos inerentes a este tema. A partir de 1990, começaram a surgir conceitos como Hidrogeologia física e Hidrogeologia química devido ao surgimento de problemas relacionados à contaminação de aquíferos. (DOMENICO; SCHWARTZ, 1990; 1998 apud FEITOSA et al., 2008). A parte física da hidrogeologia busca compreender o comportamento hidráulico do aquífero e utilizam modelos, programas e equações para explicar e solucionar problemas inerentes ao fluxo, circulação, carga/descarga e outros. A parte química analisa a contaminação da água subterrânea através de constituintes químicos
tanto de origem natural quanto antrópica. Objetivando identificar e evitar que essa contaminação se espalhe e prejudique a biota. Para isso, alguns modelos químicos foram criados, bem como padrões de qualidade da água foram estabelecidos, a fim de evitar danos ao meio ambiente e ao homem (FEITOSA et al, 2008).
Para a seleção dos poços foi feito um levantamento no SIAGAS, onde foram encontrados 18 poços tubulares cadastrados, sendo que, destes, praticamente todos estavam secos/desativados. Também foi visitada a CERB, no Centro Administrativo da Bahia, onde foi encontrado um cadastro contendo 29 poços perfurados, novamente a maior parte encontrava-se seco ou desativado. A secretaria de Agricultura da Prefeitura Municipal de Capim Grosso também foi consultada, informando alguns poucos poços particulares perfuradas no município. Mediante a insuficiência de poços para amostragem, foi feito um levantamento com a própria população de Capim Grosso, pedindo informações sobre poços perfurados no município. Ao final desse processo, foram cadastrados 22 poços. Todos eles visitados previamente para certificação de que continham água e de que era possível executar a coleta, assim como para reconhecimento da área. Todos os poços foram registrados com auxilio de um GPS (Sistema de Posicionamento Global), marca GARMIN e lançados em uma base cartográfica georreferenciada (Figura 2.1).
Figura 2.1 - Mapa de localização dos poços tubulares utilizados nessa pesquisa
2.2 ETAPAS DE CAMPO
A campanha de coleta da água subterrânea foi realizada entre os dias 9 e 11 de Setembro de 2014, sendo visitados os 22 poços tubulares previamente selecionados e distribuídos pela área da pesquisa.
Os seguintes itens fizeram parte do material de campo: a sonda multiparâmetros da Horiba U-50 Multiparameter Water Quality Checker; recipientes plásticos de polietileno descontaminados e com tampa vedante; ficha de campo; luvas; GPS; água deionizada e gelo para conservar as amostras (Fotografia 2.1 e 2.2).
Fotografia 2.1 – Limpeza da sonda Horiba Fotografia 2.2 – Parte do material de campo
Fonte: Dioga Argolo, 2015.
2.2.1 Coleta de amostra de água
Previamente em laboratório, todos os recipientes coletores foram devidamente descontaminados em solução aquosa contendo 5% de HCl ou HNO3,
posteriormente foram acondicionadas de forma adequada para transporte. Toda a coleta foi acompanhada por um técnico em química do Laboratório de Plasma da UFBA.
Em campo, foi realizada a purga dos poços por um período de 10 a 20 minutos, tempo necessário para retirar a água da tubulação e obter uma amostra diretamente do aquífero, após esse período a água foi coletada in natura, utilizando-se os recipientes para o armazenamento (Fotografia 2.3). Alguns dos poços amostrados já não possuíam mais a bomba elétrica, sendo necessário, assim, utilizar os Amostradores Descartáveis de Água Subterrânea – Bailer (Fotografia 2.4). Todos os frascos foram totalmente preenchidos e lacrados para evitar perdas e contaminações, em seguida foram armazenados em caixas de isopor térmico com gelo, logo após foram
acondicionadas no refrigerador até a sua análise nos laboratórios da UFBA em Salvador. As amostras destinadas à análise de nitrato (NO3-) foram acidificadas com 1
mL de H2SO4 e refrigeradas com o objetivo de preservar suas características até a
análise. As amostras dedicadas à análise de metais foram filtradas em laboratório, posteriormente foram acidificadas e refrigeradas até o momento da análise. As técnicas de preservação das amostras seguiram as orientações técnicas do Manual Prático de Análise da Água da (FUNASA, 2006) e do Standard Methods for the Examination of
Water and Wastewater (APHA, 1995).
Fotografia 2.3 - Purga do poço de 20 minutos Fotografia 2.4 - captação da água com bailer
Fonte: Dioga Argolo, 2015.
2.2.2 Medição dos parâmetros físico-químicos
Durante a amostragem, também foram feitas medições dos parâmetros físico-químicos, tais como: Potencial Hidrogeniônico (pH), Potencial Redox (EH),
Oxigênio Dissolvido (OD), Condutividade Elétrica (CE), Sólidos Totais Dissolvidos (STD), temperatura, turbidez e salinidade. Os dados foram obtidos através da sonda multiparâmetros Horiba e devidamente anotados na ficha de campo (Fotografia 2.5).
Todos esses parâmetros físico-químicos não conservativos foram determinados na água in situ, simultaneamente à coleta para análises químicas (Fotografia 2.6). Os dados aferidos estão disponíveis na tabela 2.1.
Fotografia 2.5 - Medição dos parâmetros físico-químicos Fotografia 2.6 - Coleta da água
Fonte: Dioga Argolo, 2015.
Tabela 2.1 - Parâmetros físico-químicos medidos em campo
Parâmetro Equipamento Faixa Precisão
pH Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality 0 a 14 ± 0.1 pH
EH Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality -2000 a +2000 mV ± 15 mV
OD Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality 0 a 50.0 mg/L ± 0.5 mg/L
CE Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality 0.0 a 99.9 µS/Cm ± 1%
STD Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality 0 a 100 g/L ± 5 g/L
ORP Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality -2000 a +2000 mV ± 15 mV
Temperatura Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality - 5º a 55º C ±0.3 + 0.005t
Turbidez Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality 0 a 800 NTU ± 5 %
Salinidade Horiba - U-50 Multiparameter Water Quality 0 a 70 PPT ± 3 PPT
Fonte: Dioga Argolo, 2015.
2.3 ETAPAS DE LABORATÓRIO
Finalizado o trabalho de campo, as amostras foram imediatamente transportadas para Salvador, para a realização das análises químicas.
A ordem das análises obedeceu aos parâmetros dos métodos estabelecidos, onde, primeiramente foram analisados itens que perdem suas propriedades mais rapidamente como o: HCO3
-, SO4
2-, NO3
-, Cl- e F-. Todas as amostras foram analisadas no Laboratório de Plasma, sob a execução de técnicos em química do mesmo laboratório. Para as amostras de HCO3
(titulação com ácido sulfúrico) e Cl- (titulação com nitrato de prata) foram utilizadas técnicas analíticas de titrimetria; para SO4
2-, NO3
-foram utilizada a espectrofotometria, e, finalmente, para o F- utilizou-se a fluorimetria (Método SPADNS), (Fotografias 2.7,2.8, 2.9 e 2.10).
Fotografia 2.7 - Análise de cloreto Fotografia 2.8 - Análise de nitrato
Fonte: Dioga Argolo, 2015.
Logo após o término dessas análises, foram iniciados os processos de digestão das amostras para análises de metais (Ca, Mg, Na, K, Fe, Cu, Zn, Mn, Ba, Pb e Al), antes de iniciar esse processo, houve a filtração a vácuo com membrana de celulose (0,45 µm) dessas amostras, só depois foi tomada uma alíquota de 200 mL para cada amostra, e, em seguida, acidificada com 5 mL de HNO3 para digerir os metais.
Posteriormente, cada uma dessas amostras foram levadas para a chapa aquecedora a uma temperatura média de 60ºC para evitar a ebulição. Após se obter um volume de 10 mL, o processo de digestão, que durou em média 8 dias, foi finalizado, sendo ainda, essas amostras avolumadas até 25 mL com água ultra pura para finalizar o processo de preparação e começar a determinação dos metais dissolvidos na água, através do aparelho ICP-OES 700 Series da Agilent Technologies. O trabalho de preparação das amostras foi feito no Laboratório de Plasma, já a leitura destas foram executadas no Laboratório do Núcleo de Estudos Ambientais – NEA, ambos no Instituto de Geociências da UFBA. Tipos de análises e métodos elencados na tabela 2.2.
Fotografia 2.9 - Análise de fluoreto Fotografia 2.10 - Bancada com espectrofotômetro
Tabela 2.2- Parâmetros analisados em laboratório.
Parâmetro Unidade LQM(1) Método Equipamento Referência
do método Alcalinidade Total mg/L 2,0 Titrimetria Standart Methods 20th Ed. APHA
Cloreto mg/L 0,1 Mohr Standart Methods 20th
Ed. APHA
Fluoreto mg/L 0,02 SPANDS Fluorímetro Standart Methods 20th
Ed. APHA
Nitrato mg/L 0,1 Espectrofotometria Espectrofotômetro Standart Methods 20th
Ed. APHA
Sulfato mg/L 0,1 Espectrofotometria Espectrofotômetro Standart Methods 20th
Ed. APHA
Fosfato mg/L 0,001 Espectrofotometria Espectrofotômetro Standart Methods 20th
Ed. APHA
Cálcio mg/L 0,1 ICP OES(2) ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Sódio mg/L 1,0 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Potássio mg/L 1,0 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Magnésio mg/L 0,01 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Manganês mg/L 0,1 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Ferro mg/L 0,1 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Cobre mg/L 0,05 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Zinco mg/L 0,1 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Alumínio mg/L 0,1 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Bário mg/L 0,1 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Chumbo mg/L 0,01 ICP OES ICP Emission Spectrometer
Manual da AGILENT
Fonte: Dioga Argolo, 2015.
(1) – Limite de Quantificação do Método.
2.4 CLASSIFICAÇÃO HIDROQUÍMICA
O software Qualigraf (MÖBUS, 2003) é uma ferramenta voltada para a classificação e análise da qualidade das amostras de água, baseado no conteúdo iônico dominante, que é resultado da interação água-rocha. Este programa é utilizado principalmente para interpretação gráfica de dados hidroquímicos, seus principais componentes são: Balanço iônico; Classificação das águas para fins de irrigação; Classificação das águas pelos sólidos totais; Diagrama de Stiff; Diagrama de Piper; Análise e correlação entre os elementos e Estatísticas básicas.
Para classificação hidroquímica das amostras dessa pesquisa, utilizamos o Diagrama de Piper, que consiste em um gráfico triangular, onde são plotados os valores dos constituintes iônicos principais (Figura 2.2). No grupo dos cátions, temos o Ca2+, Mg2+, Na+, K+, e no dos anions, temos o Cl-, SO42-, CO32-, HCO3-, assim, o programa
gera a classificação da água baseado nos íons predominantes, por exemplo: águas cálcicas, magnesianas, sódicas, cloretadas, sulfatadas, bicarbonatadas ou mistas.
Figura 2.2 - Diagrama Triangular de Piper
2.4.1 Qualidade da água
A qualidade da água das amostras dessa pesquisa foi avaliada baseando-se nos padrões de potabilidade da Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde (BRASIL, 2011), que define água potável como aquela “que atenda ao padrão de potabilidade estabelecido nesta Portaria e que não ofereça riscos à saúde”.
A fim de classificar a qualidade da água subterrânea para irrigação, foi utilizado o Diagrama SAR (U.S.S.L, 1954), que consiste em uma classificação baseada na concentração de alguns íons, como o Na+, K+,Cl- e SO42-, além dos sais dissolvidos e
da condutividade elétrica (Figura 2.3). O SAR é calculado pela equação abaixo:
Figura 2.3 - Diagrama SAR
Fonte: Qualigraf, 2003.
2.5 CONTROLE DE QUALIDADE E ANÁLISE ESTATÍSTICA DOS RESULTADOS
2.5.1 Controle de qualidade
Todas as etapas e procedimentos de coleta e análises das amostras foram feitos de acordo com os padrões estabelecidos para estes processos. Para garantir a qualidade das análises, todas as amostras foram duplicadas e corrigidas pelo branco, assim como, todas as recomendações dos reagentes foram seguidas cuidadosamente. Critérios rigorosos para evitar e minimizar possíveis fontes de erros foram seguidos cautelosamente, dentre eles destacamos:
Os instrumentos e equipamentos utilizados no campo e em laboratório foram calibrados e aferidos a intervalos regulares e determinados pelos fabricantes; Os recipientes utilizados para armazenar a água da coleta foram descontaminados em laboratório e ambientados com a própria água do poço em que foi retirada;
Foram realizadas as purgas dos poços por um período de dez a vinte minutos, excetuando-se os poços que não possuíam bomba elétrica, nos quais foram utilizados o bailer para a coleta da água;
Em todas as amostras foram utilizados os mesmos procedimentos de análise; Em laboratório, todas as análises foram realizadas dentro dos métodos
estabelecidos, respeitando os prazos recomendados para cada análise;
Os procedimentos analíticos foram descritos na pesquisa e acompanhados pelo pesquisador.
2.5.2 Análise estatística dos resultados
Assim como em todas as etapas de coleta e análises foram tomados rigorosos critérios de qualidade, no tratamento dos dados não foi diferente. Parâmetros
convencionais como média aritmética, mediana e desvio padrão foram calculados para todos os dados analisados e foram representados através de gráficos de linhas e colunas, usando para ambos o software EXCEL 2007.
Para a escolha do método estatístico mais adequado, foi executado o teste de normalidade de Shapiro-Wilks disponíveis na tabela 4.1, onde a obtenção do resultado maior que 0,05 indica uma normalidade nos dados da amostra. Diante dos resultados, observou-se que quase todas as amostras ficaram abaixo de 0,05, portanto provém de uma população sem normalidade, sendo denominado não-paramétricos. Por esse motivo o método mais adequado e escolhido para essa pesquisa foi o Coeficiente de Correlação por Postos de Spearman. Esse método consiste em medir a intensidade da relação entre as variáveis ordinais, e não o seu valor intrínseco. As correlações entre os parâmetros são expressas entre R 1 a -1, um valor próximo a zero indica inexistência de correlação, valores de R 0,70 indica uma ótima correlação. Quanto mais próximo a 1 mais alta a correlação direta, ou seja, os valores tendem a crescer ou decrescer simultaneamente. No sentido oposto, quanto mais próximo de R -1, maior a correlação negativa, ou seja, um valor de um parâmetro tende a crescer enquanto o outro parâmetro correlacionado decresce (Tabela 4.2). Todos os testes e métodos estatísticos foram executados pelo
software Statistica 12.0.
2.6 SISTEMATIZACAO DAS INFORMAÇÕES E INTERPRETAÇÃO DOS RESULTADOS
Após se obter os resultados analíticos das 22 amostras das águas subterrâneas coletadas no município de Capim Grosso, foram confeccionados arquivos de dados em planilhas do Excel, onde foram desenvolvidos tabelas e gráficos.
Também foi utilizado o software Arc Gis 10 para a confecção de mapas de distribuição de valores de pH, CE, STD, alcalinidade, fluoreto, fosfato, nitrato, sulfato, cloreto, cálcio, sódio, potássio, magnésio, manganês, bário, zinco, alumínio, cobre, ferro e chumbo. Tais mapas auxiliam na compreensão e na espacialização dos dados em relação à área. Ademais foram produzidos tabelas e gráficos que juntamente com as medições e observações feitas em campo possibilitaram a elaboração desta dissertação.
CAPÍTULO 3
CARACTERIZAÇÃO
FISIOGRÁFICA DA ÁREA DE ESTUDO
3.1 CLIMA
De acordo com a SEI – Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais (SEI, 1999), o município de Capim Grosso encontra-se situado na faixa climática semiárida. Esse clima é caracterizado por elevadas temperaturas e baixa pluviosidade. Essa área apresenta apenas duas estações: verão e inverno. As poucas chuvas se concentram no verão e o inverno é seco. A CPRM (2005) destaca que o município de Capim Grosso possui uma média pluviométrica anual na faixa de 400 a 800 mm, distribuída de maneira irregular ao longo dos meses (Tabelas 3.1 e 3.2).
Tabela 3.1 - Balanço Hídrico do município de Capim Grosso
Balanço Hídrico mensal e anual. Município: *Jacobina. Estação: Rio do Peixe. Período:1943 - 1983 Altitude 370 m. Latitude: 11º 12’. Longitude: 40º 01’. CAC: 50 mm
Tipol. Climática: Koppen – BSh; Thornthwaite e Mather – DdA’a’ (semi-árido) Mês T ºC EP (mm) P (mm) P-EP (mm) Neg Acum ARM (mm) ER (mm) DEF. (mm) EXC (mm) Índice de aridez Índice de Umidade Índice Hídrico Jan 25.9 137.5 70.6 -66.9 0.0 0.0 70.6 66.9 0.0 48.7 0.0 -29.2 Fev 25.7 118.7 64.0 -54.7 0.0 0.0 64.0 54.7 0.0 46.1 0.0 -27.6 Mar 25.6 126.5 83.1 -43.4 0.0 0.0 83.1 43.4 0.0 34.3 0.0 -20.6 Abr 24.7 106.9 52.0 -54.9 0.0 0.0 52.0 54.9 0.0 51.4 0.0 -30.8 Mai 23.6 94.5 33.6 -60.9 0.0 0.0 33.6 60.9 0.0 64.4 0.0 -38.7 Jun 22.4 78.8 35.0 -43.8 0.0 0.0 35.0 43.8 0.0 55.6 0.0 -33.4 Jul 21.8 71.3 33.6 -37.7 0.0 0.0 33.6 37.7 0.0 52.9 0.0 -31.7 Ago 22.4 80.6 24.1 -56.5 0.0 0.0 24.1 56.5 0.0 70.1 0.0 -42.1 Set 23.6 94.1 11.7 -82.4 0.0 0.0 11.7 82.4 0.0 87.6 0.0 -52.5 Out 25.0 120.2 19.3 -100.9 0.0 0.0 19.3 100.9 0.0 83.9 0.0 -50.4 Nov 25.8 129.5 74.6 -54.9 0.0 0.0 74.6 54.9 0.0 42.4 0.0 -25.4 Dez 25.6 133.1 66.3 -66.8 0.0 0.0 66.3 66.8 0.0 50.2 0.0 -30.1 Anual 24.3 1291.6 567.9 567.9 723.7 0.0 56.0 0.0 -33.6
Fonte: SEI, 1999. *Nesse período Capim Grosso pertencia ao município de Jacobina, mas a estação Rio do Peixe está locada em Capim Grosso.
A tabela 3.1 sobre o Balanço hídrico do estado da Bahia (SEI, 1999), demonstra claramente, por um período de 40 anos, a situação climática do município de Capim Grosso, classificado como BSh - clima das estepes quentes de baixa latitude e altitude pela escala de Koppen. Fica evidente na tabela, uma média anual de 567,9 mm e uma evaporação média anual de 1291,6 mm, gerando uma deficiência hídrica de 723.7 mm por ano. Essa relação entre quantidade de pluviosidade e de evaporação reflete diretamente na química da água do aquífero, pois esse depende das precipitações para sua recarga, circulação e dissolução dos minerais.
É importante ressaltar que na tabela 3.1 consta o nome do município de Jacobina, porque no período de 1943 a 1983 Capim Grosso pertencia a ela, emancipando-se apenas em 1985. Porém a estação Rio do Peixe sempre esteve no território de Capim Grosso, por esse motivo foi utilizada nessa pesquisa, pois reflete os dados locais.
O Instituto do Meio Ambiente e Recursos Hídricos (INEMA, 2015) também disponibiliza dados sobre as precipitações de Capim Grosso no período de 1985 a 2015, porém alguns anos e meses estão incompletos, bem como faltam dados sobre o balanço hídrico nesse período (Tabela 3.2).
Tabela 3.2 - Precipitações do município de Capim Grosso
Volume Precipitado mensal e anual no Município de Capim Grosso no período de 1985 a 2015 Estação Rio do Peixe e Pedras Altas [mm]
AN O
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ TOTAL
1985 37,3 68,5 31,2 38 2,2 63 86,5 270,7 1986 24 16,8 37,4 25,3 18,5 12,6 7 24,9 19,1 30 134,1 1987 7 10,3 49 18,2 14,8 3,9 15,9 1,5 46,3 45,7 1988 48,2 18,3 101,8 35,3 35,3 11,1 3,8 128,3 32,6 88,2 1989 24,3 8,3 93,5 20,9 47,1 38 13,5 26,5 7,4 11,2 76,3 470,3 837 1990 46 10,3 8,7 21,7 24,2 12,2 7,8 20,3 33,2 23,5 1991 107,4 42,5 59,5 53,1 24,7 26,8 2,7 0 98,4 36 1992 300,6 124,3 44 6,4 14,7 21,5 22,7 12,8 13,1 53,7 89,3 1993 24,4 8,4 0 2,9 9,3 9,1 2,9 0 65,7 1,5 1994 26,1 31,7 100,1 50,5 16,8 46,6 6,4 5,4 5,3 7,2 4 1995 26,6 10,6 58,1 34 18,3 25,7 31,7 3,9 15,1 0 88,4 92,1 405 1996 0 26,8 0,4 11,1 3,8 37,9 5,5 8,6 5,1 31 148,6 17,6 296 1997 62,4 32,2 319,5 35,9 36,6 20,7 2,8 0,8 84,8 46,9 109,7 1998 102,6 32,1 40,1 0 20,6 28 21,1 19,9 5,5 0 68 45,7 384 1999 4,9 6 9,8 35,1 14,9 43 32,6 137,9 2000 101,4 23,8 82,9 37,5 35,8 31,4 12,2 8,8 16 3,6 223,5 86,5 663 2012 2 145,8 0 2013 54,4 3,2 0,8 41 8 21,6 24,2 25,8 104 15,8 6,8 2014 11,2 19,8 82,4 93,8 67,2 24,2 42,6 19,4 3,6 0,4 81 93,2 539 2015 15,2 84 8,4 97,6 36,8 39,6 41,2 24,4 Fonte: INEMA, 2015.
3.2 SOLOS
Os solos do município de Capim Grosso são considerados levemente ácidos e salinos, o primeiro por conta das rochas que os originou e o segundo devido a intensa evapotranspiração e pouca precipitação.
A CPRM (2005) identifica os solos desse município como Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico, Planossolo Eutrófico e, também, pode ser encontrado Neossolo Litólico Distrófico (Figura 3.1).
3.2.1 Latossolo Vermelho-Amarelo Distrófico – LVAd
Abrange quase a totalidade do município, a EMBRAPA (2006) define os solos latossólicos “como constituídos por material mineral, com horizonte B latossólico imediatamente abaixo de qualquer tipo de horizonte”.
Os Latossolos Vermelho-Amarelos Distróficos são os solos que apresentam saturação por bases baixa, < 50 %. São solos em avançado estágio de intemperização, muito evoluídos, profundos, fortemente ácidos, com boa porosidade e drenagem, mas baixa fertilidade natural. Por esse motivo ele é considerado inadequado para a agricultura, sendo priorizado para a pecuária extensiva. Como a água subterrânea da região é bastante salinizada, a intoxicação das plantas é amenizada pela boa drenagem que esses solos apresentam.
3.2.2 Planossolo Háplico Eutrófico
Os Planossolos “compreende a solos minerais imperfeitamente ou mal drenados, com horizonte superficial ou subsuperficial eluvial, de textura mais leve, que contrasta abruptamente com o horizonte B” (EMBRAPA, 2006).
Eles são caracterizados por uma textura arenosa e permeável, mudando abruptamente para uma camada subsuperficial compactada e quase impermeável. São eutróficos porque apresentam saturação por bases alta, > 50 %.
Figura 3.1 - Mapa de classe dos solos do município de Capim Grosso
3.2.3 Neossolo Litólico Distrófico – RLd
Os Neossolos compreendem os “constituídos por material mineral, ou por material orgânico pouco espesso, que não apresentam alterações expressivas em relação ao material originário devido à baixa intensidade de atuação dos processos pedogenéticos” (EMBRAPA, 2006).
Por esse motivo são solos pouco desenvolvidos, rasos, geralmente não excedem 30 cm de profundidade, apresentam apenas um horizonte, imediatamente acima da rocha geradora. Também apresenta restrições à agricultura por ser distrófico (bases <50%), ter alta pedregosidade e baixa profundidade.
3.3 VEGETAÇÃO E USO DO SOLO
Nesse município é praticada uma agricultura extensiva, com o uso de técnicas rudimentares e a produção é voltada para o mercado interno e para subsistência. Os principais produtos cultivados aqui são: feijão, milho, mamona e mandioca. A produtividade é baixa, visto que as chuvas são escassas.
A pecuária também é de caráter extensivo, onde o gado é criado solto, sem grandes investimentos ou uso de técnicas sofisticadas. Predomina a pecuária de corte e leiteira. Os principais rebanhos aqui criados são: bovinos, caprinos e ovinos. Toda a produção é baixa e comercializada na feira local e da pequena região.
De acordo com a SEI (2015), o município de Capim Grosso apresenta vegetação do tipo: Caatinga Arbórea Aberta com Palmeiras e Contato Caatinga-Floresta Estacional. Boa parte dessa vegetação nativa já foi removida para o cultivo da agricultura, para atividades pecuárias e para extração de lenha. As queimadas também são constantes na região, fruto de uma agricultura arcaica e desinformada.
3.3.1 Caatinga Arbórea Aberta com Palmeiras
A Caatinga é um bioma caracterizado por arbustos, árvores lenhosas deciduais, plantas espinhentas, cactáceas e gramíneas. Essa vegetação é adaptada às condições de aridez e aos solos rasos e pedregosos muito comuns no semiárido (Figura 3.2).
Figura 3.2 - Mapa da distribuição da vegetação e uso do solo no município de Capim Grosso
Apresenta-se nesse município o bioma Caatinga com a vegetação do tipo Caatinga Arbórea-Aberta, que possui um estrato arbóreo não muito denso, com altura média de 9 metros. Nessa região é marcante a presença de palmeiras, especialmente a do gênero Licuri (Syagrus Coronata), que pode chegar até 11 metros de altura e é encontrada amplamente em todo o município.
3.3.2 Contato Caatinga-Floresta Estacional
Essa é uma formação vegetal de transição, portanto tem elementos da Caatinga e da Floresta estacional. Caracteriza-se por ter alta densidade, abundância de várias espécies lenhosas, apresentam troncos finos, uniestratificação e escassa presença de cactácea e bromeliáceas.
3.4 GEOMORFOLOGIA
3.4.1 Tabuleiros Interioranos
De acordo com a SEI (2015) a Geomorfologia do município de Capim Grosso é composta por Tabuleiros Interioranos. Tabuleiros são formas de relevo aplainadas, normalmente pelo processo de pedimentação, apresentam altitudes relativamente baixas e comumente são elaboradas em rochas sedimentares ou em áreas intercaladas com outros materiais rochosos. A altitude média do Tabuleiro de Capim grosso é de 300 m. Esses tabuleiros apresentam dificuldade natural para o represamento da água, devido a sua topografia e a porosidade de seus terrenos.
3.4.2 Pedimentos Funcionais
Esse município também é caracterizado geomorfologicamente como Pedimento e Pediplano (Figura 3.3). De acordo com o IBGE (2009), pedimento é uma superfície de aplanamento, de inclinação suave, capeada por material detrítico descontínuo sobre a rocha, não apresentando dissecação marcada ou deposição excessiva. Os pedimentos geralmente apresentam forte ângulo no contato com a vertente montanhosa íngreme (ruptura de declive), enquanto a jusante suaviza-se com a
Figura 3.3 - Mapa geomorfológico do município de Capim Grosso
deposição detrítica em direção aos vales ou depressões. Situa-se na periferia de áreas montanhosas que sofreram degradação lateral da paisagem.
3.4.3 Pediplano sertanejo
O IBGE (2009) também define pediplano como superfície de aplanamento elaborada durante fases sucessivas de retomada de erosão, sem no entanto perder suas características de aplanamento, cujos processos geram sistemas de planos inclinados, às vezes levemente côncavos. Pode apresentar cobertura detrítica e/ou encouraçamentos com mais de um metro de espessura, indicando remanejamentos sucessivos. Ocorre nas depressões pediplanadas interplanálticas e periféricas tabuliformes e no sopé de escarpas que dominam os níveis de erosão inferiores e eventualmente no topos de planaltos e chapadas ao longo dos vales.
3.5 HIDROGRAFIA
O município de Capim Grosso está inserido totalmente na Bacia Hidrográfica do Rio Itapicuru, mais precisamente na região denominada Alto Itapicuru. Essa bacia hidrográfica situa-se na porção nordeste (NW) da Bahia e possui uma área de 38.664 km² (6,60 % do estado), atende uma quantia de 1,3 milhões de pessoas (7,57% da população baiana) e um total de 55 municípios baianos (INEMA, 2015).
Por se tratar de um Tabuleiro interiorano com vasta cobertura sedimentar e clima semiárido, as drenagens superficiais são escassas, possuindo apenas as drenagens do riacho do Pai Tomé, o rio do Peixe de Baixo, o rio do Peixe e o rio Itapicuru Mirim.
O riacho do Pai Tomé ocorre na porção centro-oeste do município, tem caráter intermitente, com direção de fluxo nordeste. Contribui para a formação do açude Rio do Peixe, no norte do município de Capim Grosso. O rio do Peixe de Baixo faz o limite sudeste com o município de São José do Jacuípe, é intermitente, e possui direção de fluxo nordeste. O rio do Peixe, que seca em determinados períodos, é proveniente do município de Quixabeira e juntamente com o riacho Pai Tomé, contribui para formar o
açude Rio do Peixe. O rio Itapicuru Mirim faz o limite municipal norte com o município de Caém, é um rio intermitente com direção de fluxo para leste (CPRM, 2005).
3.6 GEOLOGIA
Segundo dados da CPRM (2005), o Município de Capim Grosso é constituído por rochas cristalinas pertencentes aos complexos Caraíba e Tanque Novo-Ipirá, além da Suíte São José do Jacuípe. Ademais, tem as coberturas detrito lateríticas constituídas por areia com níveis de argila e cascalho que recobrem extensas áreas do município. As principais rochas encontradas na região são: granitos; gnaisses charnockíticos; rochas básicas e ultrabásicas e depósitos eluvionares e coluvionares (Figura 3.4).
No que diz respeito às coberturas detríticas que cobrem esse município, esta foi denominada por Brito Neves e Feitosa (1969) de Formação Capim Grosso, que segundo os autores, consiste em sedimentos clásticos inconsolidados com extensão superior a 3.000 km2, onde, na base, possui um nível conglomerático bastante irregular, com espessura variável entre 1 e 3 m. Sobre este nível repousam os maciços e claros areais que compõem um vasto panorama de tabuleiros tangenciando a cota de 500 m. É uma formação homogênea, com esparsas mudanças de fácies. Sedimentos sub-rolados e sub-angulosos, muito mal selecionados, eminentemente quartzosos e claros, com a fração síltico argilosa variando amplamente de 15 à 40%. A Formação Capim Grosso possui espessura máxima de 34 metros.
3.6.1 Complexo Caraíba
De acordo com Barbosa et al (2012), embasado em vários autores, o Complexo Caraíba é o que possui maior representatividade na parte norte do Cinturão Itabuna-Salvador-Curaçá, formando uma faixa meridiana estreita ao norte e larga ao sul. Sendo constituído, principalmente, por rochas granulíticas (Figura 3.5).
O complexo Caraíba é constituído por ortognaisses de cor cinza esverdeado. Segundo Kosin et al (2003) apud CPRM (2005), o complexo é composto por uma suíte bimodal das fáceis granulito, na qual o polo félsico é constituído por ortognaisses enderbítico, charnoenderbítico e raramente charnockítico, cinza a esverdeados. O polo
Figura 3.4 - Mapa síntese litológico-hidrogeológico do município de Capim Grosso
Fonte: Dioga Argolo e Jonatas Mattos, 2015.
básico é composto por lentes gabro-dioríticas. É frequente a presença de feições migmatíticas, tais como estruturas schlieren, nebulítica e schöleni, cujas fases leucossomáticas são sienogranítica e monzonítica. Teixeira (1997) apud Barbosa (2012) acrescenta que os protólitos desses ortognaisses foram de dois tipos: calcialcalino de baixo k e calcialcalino tanto normal, quanto de alto k. Essas séries magmáticas são consideradas como produtos de reciclagem de uma crosta continental ígnea com participação de material sedimentar.
Barbosa et al (2012) ainda acrescenta que na parte sul do Complexo Caraíba os litotipos ortoderivados formam megalentes imbricadas tectonicamente com rochas da Suíte São José do Jacuípe e do Complexo Tanque Novo-Ipirá, todas polideformadas e granulitizadas. A oeste, faz contato com este último e com o Complexo Mairi, através de falha de transepurrão. A leste, é interrompida por gnaisses e migmatitos do Complexo Santa Luz e do Cinturão Caldeirão, através de falha de transepurrão.
3.6.2 Complexo Tanque Novo – Ipirá
O Complexo Tanque Novo-Ipirá é uma sequência vulcano-sedimentar metamorfizada nas fácies anfibolito a granulito e evoluída provavelmente do Arqueano ao Paleoproterozóico (MELO et al, 1995 e KOSIN et al, 1999 apud BARBOSA et al, 2012).
Esses autores acrescentam que esse complexo pode ser subdividido em seis unidades informais, segue: (i) Biotita gnaisses aluminosas, kinzigíticos ou ricos em granada, quase sempre migmatizados, aos quais se associam rochas calcissilicáticas, quartzitos, formações ferríferas, grafititos e, principalmente, rochas metamórficas e metaultramáficas; (ii) Rochas calcissilicáticas e quartzito, além de metacalcário, anfibolito e formação ferrífera; (iii) Gnaisse grafitoso, associado a rocha cálcissilicáticas com abudantes intercalações de quartizito ferrífero, anfibolito, biotita gnaisse parcialmente migmatizado, além de gnaisse kinzigítico, gnaisse quartzo-feldspático, com ortopiroxênio, com ou sem granada; (iv) Hornblenda-biotita gnaisse, mais ou menos migmatizado, com bandas quartzo-feldspáticas, com ortopiroxênio, em parte granadíferas, intercaladas com níveis anfibolíticos de largura desde centimétrica a decamétrica; (v) Gnaisse bandado, marcado pela alternância de bandas granito-grandioríticas e gabrodioríticas, com intercalações de gnaisse tonalítico, anfibolito e
Figura 3.5 - Mapa de complexos geológicos do município de Capim Grosso
