Hidroquímica de águas superficiais e subterrâneas em Carnaúba dos Dantas, Rio Grande do Norte
DOI:
https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v22-188974Palavras-chave:
Diagramas hidroquímicos, Interação água-rocha, Aquífero fissural, Contaminação antrópica, Salinização de águasResumo
Os recursos hídricos superficiais e subterrâneos são uma importante fonte de água no semiárido brasileiro, onde a irregularidade das chuvas e a interação água-rocha produzem águas salinizadas, o que geralmente é visto em Carnaúba dos Dantas, Rio Grande do Norte. Para preencher lacunas de dados hidroquímicos no município, foram coletadas quatro amostras de águas superficiais e sete amostras de águas subterrâneas no início do período chuvoso, em fevereiro de 2020. Foram aferidos, in situ, o pH, a condutividade elétrica, a temperatura e os sólidos totais dissolvidos (STD). Os resultados das análises químicas foram interpretados a partir da construção de diagramas hidroquímicos, matriz de correlação de Spearman e equações matemáticas. O Índice de Revelle indica maior influência de salinização nas amostras coletadas em terrenos dominados por micaxistos e menor onde predominam os quartzitos e nas águas superficiais. O diagrama de Piper exibe águas que variam entre Ca2+-Mg2+-HCO3-, Na+-Cl- e Ca2+-Mg2+-Cl-, enquanto o diagrama de Stiff mostra agrupamentos em que duas amostras de poços tubulares (LAJ1 e XIQ1) se relacionam com as águas superficiais e a influência de deformações NE-SW e E-W na recarga subterrânea. A contribuição da dissolução de silicatos é apontada no diagrama de misturas, enquanto o diagrama de Gibbs evidencia o potencial aporte antrópico nas amostras de águas subterrâneas RAJ1 e CDD1 pela influência de cloretos, aporte este corroborado pelas correlações positivas dos cloretos com SO42-, NH3 e NO2-. O índice cloro-alcalino indica a relação das amostras subterrâneas em terrenos dominados por micaxistos com a troca iônica, enquanto a troca iônica reversa é predominante nas águas superficiais.
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Referências
Akinluyi, F. O., Olorunfemi, M. O., Bayowa, O. G. (2018). Investigation of the influence of lineaments, lineament intersections and geology on groundwater yield in the basement complex terrain of Ondo State, Southwestern Nigeria. Applied Water Science, 8, 49. https://doi.org/10.1007/s13201-018-0686-x
American Public Health Association (APHA), American Water Works Association (AWWA), Water Environment Federation (WEF). (2012). Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 22. ed. Denver: American Water Works Association.
Angelim, L. A. A., Medeiros, V. C., Nesi, J. R. (2006). Programa Geologia do Brasil. Projeto Geologia e Recursos Minerais do Estado do Rio Grande do Norte. Mapa geológico do Estado do Rio Grande do Norte. Escala: 1:500.000. Recife: CPRM/FAPERN.
Beurlen, H., Thomas, R., Silva, M. R., Müller, A., Rhede, D., Soares, D. R. (2014). Perspectives for Li-and Ta-mineralization in the Borborema Pegmatite Province, NE-Brazil: a review. Journal of South American Earth Sciences, 56, 110-127. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2014.08.007
Bezerra, F. H. R., Amaral, R. F. D., Silva F. O. D., Sousa, M. O. L., Legrand, J. M., Sá, J. M., Maia, H. N., Fonseca, V. P., Vieira, M. M., Souza, L. C. D. (2009). Nota explicativa da folha Jardim do Seridó, SB. 24-Z-B-V. CPRM. Disponível em: http://rigeo.cprm.gov.br/jspui/handle/doc/18296. Acesso em: 3 nov. 2021.
Bouderbala, A., Gharbi, B. Y. (2017). Hydrogeochemical characterization and groundwater quality assessment in the intensive agricultural zone of the Upper Cheliff plain, Algeria. Environmental Earth Sciences, 76, 744. https://doi.org/10.1007/s12665-017-7067-x
Britto Costa, A. M., Melo, J. G., Silva, F. M. (2006). Aspectos da salinização das águas do aqüífero cristalino no estado do Rio Grande do Norte, Nordeste do Brasil. Águas Subterrâneas, 20(1), 67-82. https://doi.org/10.14295/ras.v20i1.9714
Cao, G., Scanlon, B. R., Han, D., Zheng, C. (2016). Impacts of thickening unsaturated zone on groundwater recharge in the North China Plain. Journal of Hydrology, 537, 260-270. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2016.03.049
Cavalcanti Neto, M. T. (2009). A faixa cuprífera do Rio Grande do Norte e Paraíba e as relações de contato entre as Formações Equador e Seridó. Holos, 3, 105-118. https://doi.org/10.15628/holos.2008.210
Chen, T. F., Wang, X. S., Li, H., Jiao, J. J., Wan, L. (2013). Redistribution of groundwater evapotranspiration and water table around a well field in an unconfined aquifer: a simplified analytical model. Journal of Hydrology, 495, 162-174. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2013.04.042
Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM). (2005). Diagnóstico do município de Carnaúba dos Dantas/RN. Brasil: CPRM. Disponível em: http://rigeo.cprm.gov.br/xmlui/bitstream/handle/doc/16947/rel_carnauba_dantas.pdf?sequence=1. Acesso em: 30 out. 2018.
Costa, A. P. (2015). Petrologia e geocronologia U-Pb do plúton granítico Serra da Rajada, porção central do domínio Rio Piranhas-Seridó, província Borborema, NE do Brasil. Tese (Doutorado). Natal: Universidade Federal do Rio Grande do Norte. Disponível em: https://rigeo.cprm.gov.br/handle/doc/14840. Acesso em: 23 nov. 2021.
Custodio, E., Llamas, M. R. (1976). Hidrología subterránea. Barcelona: Omega. v. 2.
Damasceno, M. B., Souza, R. F., Diniz Filho, J. B., Castro, V. L. L. (2021). Caracterização hidroquímica de águas superficiais dos rios Guajiru e do Mudo, Bacia Hidrográfica do rio Doce, Nordeste do Brasil. Pesquisas em Geociências, 48(1), e102566. https://doi.org/10.22456/1807-9806.102566
Degens, B. P., Muirden, P. D., Kelly, B., Allen, M. (2012). Acidification of salinised waterways by saline groundwater discharge in south-western Australia. Journal of Hydrology, 470-471, 111-123. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2012.08.035
De León-Gómez, H., Campo-Delgado, M. A., Esteller-Alberich, M. V., Velasco-Tapia, F., Alva-Niño, E., Cruz-López, A. (2020). Assessment of nitrate and heavy metal contamination of groundwater using the heavy metal pollution index: case study of Linares, Mexico. Environmental Earth Sciences, 79, 433. https://doi.org/10.1007/s12665-020-09164-3
Empresa de Pesquisa Agropecuária do Rio Grande do Norte S/A (EMPARN). (2019). Monitoramento pluviométrico. Disponível em: www.emparn.rn.gov.br. Acesso em: 20 nov. 2019.
Fernandes, A. L., Cruz, J. V., Figueira, C., Prada, S. (2020). Groundwater chemistry in Madeira Island (Portugal): main processes and contribution to the hydrogeological conceptual model. Environmental Earth Sciences, 79, 413. https://doi.org/10.1007/s12665-020-09151-8
Fielding, C. R., LaGarry, H. E., LaGarry, L. A., Bailey, B. E., Swinehart, J. B. (2007). Sedimentology of the Whiteclay Gravel Beds (Ogallala Group) in northwestern Nebraska, USA: structurally controlled drainage promoted by early Miocene uplift of the Black Hills Dome. Sedimentary Geology, 202(1-2), 58-71. https://doi.org/10.1016/j.sedgeo.2006.12.009
Fitzpatrick, R., Merry, R., Cox, J. (2000). What are saline soils? What happens when they are drained? Natural Resource Management, 26-29.
Gaikwad, S., Gaikwad, S., Meshram, D., Waghm V., Kandekar, A., Kadam, A. (2020). Geochemical mobility of ions in groundwater from the tropical western coast of Maharashtra, India: implication to groundwater quality. Environment, Development and Sustainability, 22(3), 2591-2624. https://doi.org/10.1007/s10668-019-00312-9
Gaillardet, J., Dupré, B., Louvat, P., Allegre, C. J. (1999). Global silicate weathering and CO2 consumption rates deduced from the chemistry of large rivers. Chemical Geology, 159(1-4), 3-30. https://doi.org/10.1016/S0009-2541(99)00031-5
Gao, Z., Wang, Z., Wang, S., Wu, X., An, Y., Wang, W., Liu, J. (2019). Factors that influence the chemical composition and evolution of shallow groundwater in an arid region: a case study from the middle reaches of the Heihe River, China. Environmental Earth Sciences, 78, 390. https://doi.org/10.1007/s12665-019-8391-0
Gelabert, B., Fornós, J. J., Pardo, J. E., Rosselló, V. M., Segura, F. (2005). Structurally controlled drainage basin development in the south of Menorca (Western Mediterranean, Spain). Geomorphology, 65(1-2), 139-155. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2004.08.005
Gibbs, R. J. (1970). Mechanisms controlling world water chemistry. Science, 170(3962), 1088-1090. http://doi.org/10.1126/science.170.3962.1088
Gopinath, T. G., Morais, J. I., Vivas, M. R. (2002). Estudo das fraturas e suas potencialidades hídrogeologicas nas rochas cristalinas da região quartzítica do Seridó/Sabugí paraibano (Várzea/PB). XII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas. Disponível em: https://aguassubterraneas.abas.org/asubterraneas/article/view/22553. Acesso em: 10 maio 2021.
Heydarirad, L., Mosaferi, M., Pourakbar, M., Esmailzadeh, N., Maleki, S. (2019). Groundwater salinity and quality assessment using multivariate statistical and hydrogeochemical analysis along the Urmia Lake coastal in Azarshahr plain, North West of Iran. Environmental Earth Sciences, 78, 670. https://doi.org/10.1007/s12665-019-8655-8
Hoshmand, R. (1997). Statistical methods for environmental and agricultural sciences. 2. ed. Nova York: CRC Press.
Hounslow, A. W. (2018). Water quality data: analysis and interpretations. Nova York: CRC Press.
Huo, S., Jin, M., Liang, X., Li, X., Hao, H. (2020). Estimating impacts of water-table depth on groundwater evaporation and recharge using lysimeter measurement data and bromide tracer. Hydrogeology Journal, 28(3), 955-971. https://doi.org/10.1007/s10040-019-02098-6
Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). (2017). Cidades. Brasília: IBGE. Disponível em: https://cidades. ibge.gov.br/brasil/rn/carnauba-dos-dantas/panorama. Acesso em: 30 maio 2021.
Karunanidhi, D., Aravinthasamy, P., Deepali, M., Subramani, T., Sunkari, E. D. (2020). Appraisal of subsurface hydrogeochemical processes in a geologically heterogeneous semi-arid region of south India based on mass transfer and fuzzy comprehensive modeling. Environmental Geochemistry and Health, 43(2), 1009-1028. https://doi.org/10.1007/s10653-020-00676-2
Leyden, E., Cook, F., Hamilton, B., Zammit, B., Barnett, L., Lush, A. M., Stone, D., Mosley, L. (2016). Near shore groundwater acidification during and after a hydrological drought in the Lower Lakes, South Australia. Journal of Contaminant Hydrology, 189, 44-57. https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2016.03.008
Lisboa, N. A. (1996). Fácies, estratificações hidrogeoquímicas e seus controladores geológicos em unidades hidrogeológicas do sistema aquífero Serra Geral, na bacia do Paraná, Rio Grande do Sul. Tese (Doutorado). Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRS
Lopes, J. R. A., Bezerra, J. M., Almeida, N. M. D. P., Gonçalves, G. L., Mendonça, S. D. S. C. (2020). Águas subterrâneas como alternativa de subsistência em uma comunidade rural no semiárido brasileiro. Águas Subterrâneas, 34(2), 1-6. https://doi.org/10.14295/ras.v34i2.29889
Manca, F., Capelli, G., Tuccimei, P. (2015). Sea salt aerosol groundwater salinization in the Litorale Romano natural reserve (Rome, Central Italy). Environmental Earth Sciences, 73(8), 4179-4190. https://doi.org/10.1007/s12665-014-3704-9
Marandi, A., Shand, P. (2018). Groundwater chemistry and the Gibbs Diagram. Applied Geochemistry, 97, 209-212. https://doi.org/10.1016/j.apgeochem.2018.07.009
Medeiros, V. C. D., Medeiros, W. E. D., Sá, E. F. J. D. (2011). Utilização de imagens aerogamaespectrométricas, Landsat 7 ETM+ e aeromagnéticas no estudo do arcabouço crustal da porção central do domínio da zona transversal, província Borborema, NE do Brasil. Revista Brasileira de Geofísica, 29(1), 83-97. https://doi.org/10.1590/S0102-261X2011000100006
Mokoena, P., Manyama, K., van Bever Donker, J., Kanyerere, T. (2021). Investigation of groundwater salinity using geophysical and geochemical approaches: heuningnes catchment coastal aquifer. Western Cape Province, South Africa. Environmental Earth Sciences, 80, 191. https://doi.org/10.1007/s12665-021-09507-8
Moon, S., Huh, Y., Zaitsev, A. (2009). Hydrochemistry of the Amur River: weathering in a northern temperate basin. Aquatic Geochemistry, 15, 497. https://doi.org/10.1007/s10498-009-9063-6
Mosley, L. M., Zammit, B., Leyden, E., Heneker, T. M., Hipsey, M. R., Skinner, D., Aldridg, K. T. (2012). The impact of extreme low flows on the water quality of the Lower Murray River and Lakes (South Australia). Water Resources Management, 26, 3923-3946. https://doi.org/10.1007/s11269-012-0113-2
Mutzenberg, D. D. S., Tavares, B., Corrêa, A. D. B. (2005). A influência dos controles estruturais sobre a morfogênese e a sedimentação neógena na bacia do rio Carnaúba (RN). VI Simpósio Nacional de Geomorfologia. Disponível em: http://lsie.unb.br/ugb/app/webroot/sinageo/6/8/301.pdf. Acesso em: 20 jan. 2021.
Nogueira, G., Stigter, T. Y., Zhou, Y., Mussa, F., Juizo, D. (2019). Understanding groundwater salinization mechanisms to secure freshwater resources in the water-scarce city of Maputo, Mozambique. Science of The Total Environment, 661, 723-736. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.343
Piper, A. M. (1944). A graphic procedure in the geochemical interpretation of water-analyses. Eos, Transactions American Geophysical Union, 25(6), 914-928. https://doi.org/10.1029/TR025i006p00914
Qaisar, F. U. R., Zhang, F., Pant, R. R., Wang, G., Khan, S., Zeng, C. (2018). Spatial variation, source identification, and quality assessment of surface water geochemical composition in the Indus River Basin, Pakistan. Environmental Science and Pollution Research, 25, 12749-12763. https://doi.org/10.1007/s11356-018-1519-z
Revelle, R. (1941). Criteria for recognition of the sea water in ground-waters. Eos, Transactions American Geophysical Union, 22(3), 593-597. https://doi.org/10.1029/TR022i003p00593
Ryuh, Y. G., Do, H. K., Kim, K. H., Yun, S. T. (2017). Vertical hydrochemical stratification of groundwater in a monitoring well: Implications for groundwater monitoring on CO2 leakage in geologic storage sites. Energy Procedia, 114, 3863-3869. https:/doi.org/10.1016/j.egypro.2017.03.1518
Santos, A. C. (1997). Noções de hidroquímica. In: F. A. C. Feitosa, J. Manoel Filho. Hidrogeologia: conceitos e aplicações. Brasil: CPRM-LABHID, p. 325-328.
Selvakumar, S., Chandrasekar, N., Kumar, G. (2017). Hydrogeochemical characteristics and groundwater contamination in the rapid urban development areas of Coimbatore, India. Water Resources and Industry, 17, 26-33. https://doi.org/10.1016/j.wri.2017.02.002
Shaikh, H., Gaikwad, H., Kadam, A., Umrikar, B. (2020). Hydrogeochemical characterization of groundwater from semiarid region of western India for drinking and agricultural purposes with special reference to water quality index and potential health risks assessment. Applied Water Science, 10, 204. https://doi.org/10.1007/s13201-020-01287-z
Shen, Y., Chen, Y. (2010). Global perspective on hydrology, water balance, and water resources management in arid basins. Hydrological Processes, 24(2), 129-135. https://doi.org/10.1002/hyp.7428
Stiff, H. A. (1951). The interpretation of chemical water analysis by means of patterns. Journal of Petroleum Technology, 3(10), 15. https://doi.org/10.2118/951376-G
Sunkari, E. D., Abu, M., Zango, M., S. (2021). Geochemical evolution and tracing of groundwater salinization using different ionic ratios, multivariate statistical and geochemical modeling approaches in a typical semi-arid basin. Journal of Contaminant Hydrology, 236, 103742. https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2020.103742
Sunkari, E. D., Abu, M., Zango, M. S., Wani, A. M. L. (2020). Hydrogeochemical characterization and assessment of groundwater quality in the Kwahu-Bombouaka Group of the Voltaian Supergroup, Ghana. Journal of African Earth Sciences, 169, 103899. https://doi.org/10.1016/j.jafrearsci.2020.103899
Teramoto, E. H., Gonçalves, R. D., Stradioto, M. R., Engelbrecht, B. Z., Chang, H. K. (2019). Modelagem da interação água/rocha nos aquíferos fraturados da região de Itabuna/BA. Anuário do Instituto de Geociências, 42(1), 735-741. https://doi.org/10.11137/2019_1_735_741
Valcarcel Rojas, L., Santos Junior, J. A., Corcho-Alvarado, J. A., Santos Amaral, R., Röllin, S., Ortueta Milan, M., Zahily Herrero, F., Francis, K., Cavalcanti, M., Santos, J. M. (2020). Quality and management status of the drinking water supplies in a semiarid region of Northeastern Brazil. Journal of Environmental Science and Health, 55(10), 1247-1256. https://doi.org/10.1080/10934529.2020.1782668
Xiao, J., Jin, Z. D., Wang, J., Zhang, F. (2015). Hydrochemical characteristics, controlling factors and solute sources of groundwater within the Tarim River Basin in the extreme arid region, NW Tibetan Plateau. Quaternary International, 380-381, 237-246. https://doi.org/10.1016/j.quaint.2015.01.021
Zhang, Y., Wu, J., Xu, B. (2018). Human health risk assessment of groundwater nitrogen pollution in Jinghui canal irrigation area of the loess region, northwest China. Environmental Earth Sciences, 77, 273. https://doi.org/10.1007/s12665-018-7456-9
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