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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO

ICET/FAET/FAMEV/IB/ICHS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS

HÍDRICOS

ESTUDO HIDROQUÍMICO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO

AQUÍFERO FURNAS NA REGIÃO SUDESTE DO ESTADO DE

MATO GROSSO

Aparecida de Magalhães

Cuiabá, MT.

2015.


ICET/FAET/FAMEV/IB/ICHS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS


ESTUDO HIDROQUÍMICO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO AQUÍFERO

FURNAS NA REGIÃO SUDESTE DO ESTADO DE MATO GROSSO

Área de Concentração:

Recursos Hídricos: Manejo e Conservação

Dissertação apresentada ao Programa de Pós

Graduação em Recursos Hídricos da

Universidade Federal de Mato Grosso para obtenção do título de

Mestre em Recursos Hídricos.

Orientador:

Prof. Dr. Renato Blat Migliorini

Coorientador:

Prof. Dr. Fernando Ximenes T. Salomão

Cuiabá, novembro de 2015.


ICET, FAET, FAMEV, IBE, ICHS

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS

CERTIFICADO DE APROVAÇÃO

ESTUDO HIDROQUÍMICO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO AQUÍFERO FURNAS NA REGIÃO SUDESTE DO ESTADO DE MATO GROSSO.


Dissertação aprovada em ____de ______________de_______.

Banca Examinadora:

Profº Dr. Renato Blat Migliorini (Presidente e Orientador)

Departamento de Geologia Geral Universidade Federal de Mato Grosso

Prof.ª DrºAndré Virmond Lima Bittencourt (Membro Externo)

Departamento de Geologia Universidade Federal do Paraná

Prof. Dr. Kurt João Albrecht (Membro Interno)

Departamento de Geologia Geral Universidade Federal de Mato Grosso

Cuiabá, 10 de novembro de 2015.

Dedicátoria

Aos meus familiares pelas que me

apoiaram, em especial meus pais, por

terem dedicado suas vidas a mim. Pelo

estímulo, amor e carinho que me

ofereceram, dedico-lhes essa conquista

com gratidão.

Agradecimentos

Registro aqui, sinceros agradecimentos a todos que contribuíram para o presente

trabalho, seja diretamente ou por meio de uma palavra verdadeira de incentivo.

Agradeço ao Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos pela

oportunidade e pela confiança. Em especial a coordenação, pela disponibilidade da

infraestrutura e recursos para a realização deste trabalho.

Sinceros agradecimentos ao professor Dr. Renato Migliorini Blat, pela marcante

orientação, pelas discussões e todos os ensinamentos, e também pelo apoio, paciência e

amizade. As palavras se resumem em um ‘muito obrigado professor, serei eternamente

grata’!

Aos professores Dr. Evandro José da Silva, Dr. Fernando Ximenes T. Salomão,

Drª. Eliana Gaspar Dores de Carvalho, pelas discussões valiosas e contribuição no

trabalho. Á professora coordenadora Drª Zoraidy Marques de Lima pelas valiosas

orientações. Á professora Drª Maria Anunciação pela paciência e compreensão.

Á Secretaria Estadual de Meio ambiente, especialmente a Adélia Alves, Rogério

Almeida e Sérgio Batista, pela disponibilidade do espaço e equipamento.

Aos colegas Márcia, Mirian, Adriana, Maria Aparecida, Andrea, Luciana,

Regiane, pela amizade e sabedoria compartilhada. Á Debora Delatore e Ivanete Barbosa

pelas contribuições e ensinamentos. Agradeço imensamente a amiga Marcelly da Silva

Sampaio pelo apoio, incentivo e contribuições.

Agradeço as minhas irmãs Aldislene, Aldisnéia, Joice e meu irmão Fernando

pelo apoio pelas palavras de incentivo que sempre me deram. Aos meus pais por

torcerem pela realização dos meus sonhos e apoio aos meus estudos.

Agradeço ao meu esposo Valdeir pela paciência. A minha filha Beatriz que

apesar de pequenina, despertou em mim os mais nobres sentimentos e uma

‘determinação’ para concluir este trabalho.

Deixo os meus sinceros agradecimentos a todos que de forma direta ou indireta

contribuíram para a realização deste trabalho.

Agradeço a Deus por me capacitar e permitir mais uma vez a realização de um

sonho.

RESUMO

As águas subterrâneas constituem uma grande reserva de água doce e por isso seu

estudo é importante em relação aos aspectos qualitativos e quantitativos, pois a

disponibilidade dos recursos hídricos subterrâneos para determinados tipos de uso

dependem do conhecimento da sua característica hidroquímica. Este trabalho teve por

objetivo geral realizar um estudo hidroquímico das águas subterrâneas do Aquífero

Furnas na região sudeste do Estado de Mato Grosso, com vistas à classificação e

caracterização química do aquífero. Assim foi possível verificar a adequação da água

para o consumo humano, para agricultura ou para fins industriais; bem como

compreender as interações rocha-água ou algum tipo de influência antrópica. Foram

coletadas amostras de água subterrânea de vinte dois poços tubulares profundos da

região. Os resultados permitiram as seguintes considerações: O Aquífero Furnas é do

tipo confinado, possui excelentes condições de armazenamento e circulação das águas

subterrâneas. Ocorre na região os fenômenos de artesianismo e termalismo,

predominando águas mesotermais e termais, embora em alguns locais as águas sejam

hipertermais. As águas subterrâneas estudadas possuem baixas concentrações de sais

dissolvidos, sendo de boa qualidade para a agricultura e pecuária. A baixa salinidade

provavelmente está relacionada com a ocorrência de minerais pouco solúveis na

Formação Furnas, principalmente quartzo e feldspatos alcalinos. Das vinte duas

amostras analisadas para o íon ferro, oito apresentaram concentração superior ao limite

máximo permissível para o consumo humano, porém todas estão abaixo dos limites

máximos permissíveis para a irrigação. Com relação aos íons, o ânion mais comum é o

bicarbonato e o cátion mais comum é o magnésio, o que mostra o controle litoquímico

exercido pelas rochas da Formação Furnas. O tipo químico dominante, permitiu

classificar as amostras de água da região, em águas bicarbonatada cálcica ou

magnesiana, existindo a ocorrência de três poços com águas do tipo bicarbonatada

sódica. O principal tipo de água observada na região foi a bicarbonatada magnesiana.

Palavras-chaves: Hidroquímica, Rondonópolis, Aquífero Furnas.

ABSTRACT

Groundwater is a major fresh water reserve and therefore its study is of fundamental

importance in relation to the qualitative and quantitative aspects, since the availability of

groundwater resources for certain types of use depend on the knowledge of its

characteristic hydrochemistry. The main objetctive of this study was to conduct a

hydrochemical study of groundwater in the aquifer Furnas in southeastern state of Mato

Grosso, with a view to classification and chemical differentiation of the aquifer. Thus it

was possible to prove if the water quality is suitable for human consumption, agricultural

or industrial purposes; and understand the rock-water interactions or any kind of human

influence. For this, we collected water samples from twenty two deep wells in the region.

The results led to the following considerations: The Aquifer Furnas is confined, has

excellent conditions of storage and movement of groundwater. The phenomena of

artesianismo and hydrotherapy occursinthe region, predominating mesothermal and

thermal waters, although in some places the water is hyperthermal. Groundwater studied

have low concentrations of dissolved salts, and good quality for agriculture and livestock.

The low salinity is probably related to the occurrence of poorly soluble minerals in Furnas

Formation, mainly quartz and feldspar. Of the twenty two samples analyzed for the iron

ion, eight had higher concentration than the maximum permissible limit for human

consumption, but all are below the maximum permissible limits for irrigation. With respect

to ions, the most common anion is bicarbonate and the cation is magnesium, which shows

the litochemical control by rocks of the Furnas Formation. The dominant chemical types,

allowed to classify water samples in the region as calcic or magnesian bicarbonate waters,

and the occurrence of three wells with type bicarbonate sodic waters. The main type of

water observed in the region was magnesian bicarbonate.

Keywords: Hydrochemistry, Rondonópolis, Furnas Aquifer.

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ..........................................................................................................................................13

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ..................................................................................................................15

2.1 LOCALIZAÇÃO E VIAS DE ACESSO ..........................................................................................................15 2.2 ASPECTOS ECONÔMICOS .........................................................................................................................16 2.3 ASPECTOS DO MEIO FÍSICO E CLIMÁTICOS ...............................................................................................17 2.4 GEOLOGIA REGIONAL .............................................................................................................................18

2.4.1 Geologia Local................................................................................................................................21 2.4.1.1 Formação Furnas ..................................................................................................................................... 21 2.4.1.2 Formação Ponta Grossa ........................................................................................................................... 22 2.4.1.3. Formação Aquidauana ............................................................................................................................ 22

2.5 ASPECTOS DA HIDROGEOLOGIA ..............................................................................................................23 2.5.1. Hidroquímica .................................................................................................................................24 2.5.2 Balanço Iônico das Análises ...........................................................................................................25 2.5.3 Classificação segundo Piper ...........................................................................................................26 2.5.4 Gráfico de Stiff ...............................................................................................................................27 2.5.5 Classificações para a Irrigação (RAS) ............................................................................................28 2.5.6 Risco de Salinidade .........................................................................................................................29 2.5.7 Perigos de Sodificação (Alcalinização) ..........................................................................................30 2.5.8 Classificações por íons principais ...................................................................................................31 2.5.9 Classificações pela Dureza .............................................................................................................32 2.5.10 Razões Iônicas ..............................................................................................................................32

3. MATERIAL E MÉTODOS .......................................................................................................................33

3.1. ESCOLHA DOS POÇOS TUBULARES PROFUNDOS .....................................................................................33 3.2 COLETAS DAS AMOSTRAS .......................................................................................................................34 3.3 PARÂMETROS DETERMINADOS EM CAMPO ..............................................................................................35 3.4 ANÁLISES DAS AMOSTRAS ......................................................................................................................36 3.5 CONDIÇÕES ANALÍTICAS.........................................................................................................................37 3.6 BALANÇO IÔNICO ....................................................................................................................................38 3.7 QUALIDADES DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO.................................................................................38

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO................................................................................................................39

4.1 BALANÇO IÔNICO ....................................................................................................................................40 4.2 HIDROQUIMICA .......................................................................................................................................41

4.2.1. Potencial Hidrogeniônico (pH) ......................................................................................................41 4.2.2 Condutividade Elétrica ...................................................................................................................42 4.2.3 Temperatura da Água......................................................................................................................43 4.2.4 Temperatura do Ar ..........................................................................................................................45 4.2.5 Alcalinidade (mg.L-1 de HCO3 -1) ..................................................................................................45 4.2.6 Sólidos Totais Dissolvidos ..............................................................................................................47 4.2.7 Dureza Total ...................................................................................................................................48 4.2.8 Cálcio (Ca+2) ...................................................................................................................................49 4.2.9 Magnésio (Mg+2) .............................................................................................................................50 4.2.10 Sódio (Na+) ...................................................................................................................................51 4.2.11 Potássio (K+) .................................................................................................................................52 4.2.12 Ferro Total (Fe+2/Fe+3) ..................................................................................................................53 4.2.13 Sulfato (SO4

-2)...............................................................................................................................55 4.2.14 Cloreto (Cl-) ..................................................................................................................................56 4.2.15 Compostos Nitrogenados ..............................................................................................................57

4.2.15.1 Nitrato (NO3-) ........................................................................................................................................ 58

4.2.15.2 Nitrito (NO2-) ......................................................................................................................................... 59

4.2.15.3 Amônia (NH4+) ...................................................................................................................................... 60

4.2.16 Fluoreto (F-) ..................................................................................................................................60 4.2.17 Fosfato (PO4

-2) ..............................................................................................................................62 4.3 CLASSIFICAÇÃO PARA IRRIGAÇÃO ..........................................................................................................63 4.4 CLASSIFICAÇÕES POR ÍONS PRINCIPAIS ....................................................................................................65 4.5 CLASSIFICAÇÃO SEGUNDO PIPER ............................................................................................................65 4.6 RAZÕES IÔNICAS .....................................................................................................................................66

4.6 COEFICIENTE DE CORRELAÇÃO LINEAR DE PEARSON ..............................................................................68

5. CONSIDERAÇOES FINAIS .....................................................................................................................71

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS......................................................................................................72

7. ANEXOS .....................................................................................................................................................79

LISTA DE FIGURAS

Figura 1: Localização da área de estudo .............................................................................. 15

Figura 2: Domínios Tectono-Estratigráficos do Estado de Mato Grosso ............................ 19

Figura 3: Modelo do diagrama de Piper .............................................................................. 27

Figura 4: Modelo de diagrama de Stiff ................................................................................ 28

Figura 5: Diagrama para classificação da água para irrigação. ........................................... 29

Figura 6: Localização dos poços tubulares profundos na área de estudo. ........................... 33

Figura 7: Poço artesiano jorrante ......................................................................................... 35

Figura 8: Análises das amostras em campo. ........................................................................ 36

Figura 9: Variação dos valores de pH ................................................................................. 41

Figura 10: Variações dos valores de condutividade elétrica ............................................... 42

Figura 11: Mapa de isovalores das temperaturas da água ................................................... 44

Figura 12: Valores da temperatura do ar em graus Celsius. ................................................ 45

Figura 13: Valores de alcalinidade em mg.L-1 .................................................................... 46

Figura 14: Valores de sólidos totais dissolvidos ................................................................. 47

Figura 15: Valores da dureza ............................................................................................... 49

Figura 16: Variação da concentração de cálcio ................................................................... 50

Figura 17: Variação da concentração de magnésio em mg.L-1 ........................................... 51

Figura 18: Concentrações de sódio ...................................................................................... 52

Figura 19: Variação da concentração de potássio ............................................................... 53

Figura 20: Variação da concentração de ferro total. ............................................................ 54

Figura 21: Concentração de sulfato em mg.L-1 ................................................................... 55

Figura 22: Variação da concentração de cloreto. ................................................................ 56

Figura 23: Concentrações de nitrato em mg.L-1 .................................................................. 59

Figura 24: Concentração de nitrito ...................................................................................... 60

Figura 25: Variação da concentração de fluoreto ................................................................ 61

dissertação11.doc#_Toc433594713

Figura 26: Variação da concentração de fosfato ................................................................. 62

Figura 27: Diagrama de USSL para as amostras estudadas ................................................ 63

Figura 28: Diagrama de Piper das amostras estudadas. ...................................................... 66

Figura 29: Correlação entre a soma do íon sódio e potássio com o ânion sulfato............... 70

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Referência para a classificação por íons principais ............................................ 31

Tabela 2 - Classificação da dureza ..................................................................................... 32

Tabela 3 - Localização dos poços tubulares ........................................................................ 39

Tabela 4 - Porcentagem de erro das análises ....................................................................... 40

Tabela 5 - Classificação das águas em relação a temperatura ............................................. 44

Tabela 6 - Restrições quanto as concentrações de nitrito e nitrato ...................................... 58

Tabela 7- Valores de SAR e a classificação USSL ............................................................. 64

Tabela 8 - Matriz de correlação entre os parâmetros estudado. .......................................... 68

13

1. INTRODUÇÃO

Os recursos hídricos são essenciais para a vida no planeta e sobrevivência dos seus

habitantes. A disponibilidade de água para o consumo humano deve ser uma

preocupação constante da humanidade, pois a crescente demanda, oriunda do

desenvolvimento populacional e das atividades econômicas, diminui a disponibilidade

deste recurso comprometendo seus múltiplos usos. O volume total de água na Terra é de

1,35 bilhões de km3, mas 97% estão nos oceanos e mares, portanto salgada e imprópria

para consumo humano. Apenas 3% caracterizam a água doce existente em terra e a

maior parte desta está armazenada nas calotas polares e geleiras (70%) e em aquíferos

(29%). Só uma fração muito pequena (cerca de 1%) de toda a água terrestre está

disponível ao homem e aos outros organismos, sob a forma de lagos e rios, ou como

umidade presente no solo, na atmosfera e como componente dos mais diversos

organismos (REBOUÇAS, 2006).

As águas subterrâneas são armazenadas nos aquíferos, que são formações

geológicas que funcionam como um reservatório de água, sendo recarregado pelas

chuvas que se infiltram no subsolo. São rochas com características porosas e permeáveis

capaz de armazenar e transmitir água.

As águas subterrâneas constituem uma grande reserva de água doce e por isso seu

estudo é importante em relação aos aspectos qualitativos e quantitativos, pois a

disponibilidade dos recursos hídricos subterrâneos para determinados tipos de uso

dependem do conhecimento da sua característica hidroquímica. A lixiviação dos solos e

rochas pela água subterrânea proporciona o enriquecimento da mesma por íons

solubilizados presentes nestes materiais. Estas reações são favorecidas pelas baixas

velocidades de circulação das águas subterrâneas, maiores pressões em subsuperfície,

temperaturas a que estão submetidas e facilidade de dissolver CO2 ao percolar o solo

não saturado. Por estas razões, as águas subterrâneas têm concentrações de sais

superiores às águas superficiais (HEM, 1985).

A qualidade da água subterrânea, do ponto de vista hidrogeológico, é tão

importante quanto o aspecto quantitativo. A qualidade físico-química, biológica e

radiológica irá determinar os tipos de uso desse recurso. Os conjuntos de todos os

elementos que a compõem permitem estabelecer padrões de qualidade, classificando-a

14

de acordo com seus limites estudados e seus usos (consumo humano, dessedentação

animal, irrigação, industrial, piscicultura, aquicultura, recreação).

O estudo hidroquímico tem por finalidade identificar e quantificar os principais

constituintes químicos presentes na água subterrânea e estabelecer uma relação com o

meio físico.

A amostragem da água subterrânea é delicada, pois deve-se coletar amostras que

sejam representativas da qualidade química, tendo em vista que as amostras estão

confinadas em profundidade. O processo de bombeamento do poço pode mudar a

pressão original da água e suas condições de equilíbrio.

Este trabalho teve como objetivo geral realizar um estudo das águas subterrâneas

do Aquífero Furnas na região sudeste de Mato Grosso, visando identificar e qualificar

seus constituintes iônicos, procurando estabelecer uma relação com o meio físico. Para

este fim, teve como objetivos específicos, estudar a interação química entre as água

subterrâneas e as rochas da Formação Furnas. Conhecer a hidroquímica das águas

subterrâneas do Aquífero Furnas através dos ions dominantes e verificar se as

concentrações estão de acordo com os padrões de potabilidades da legislação vigente.

15

2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Foi realizado uma pesquisa bibliográfica com vistas a localização e vias de acesso,

aspectos econômicos, aspectos do meio físico e climático, a geologia regional e local da

área de estudo, e a relação entre a composição químicas das águas subterrâneas com as

rochas.

2.1 Localização e Vias de Acesso

O Estado de Mato Grosso situa-se na região centro-oeste do Brasil, com uma área

de aproximadamente 900.000 km2 de extensão terrotorial e 2.854.642 habitantes (IBGE,

2000).

A área estudada localiza-se na região do município de Rondonópolis, que está a 210

km da capital, Cuiabá, representa cerca de 0,48% da área total do estado, com uma área de

4.165 km², sendo 129,2 km² de zona urbana e 4.035,8 km² de zona rural. A cidade está

localizada na bacia hidrográfica do rio vermelho, afluente do rio São Lourenço, inseridas

no domínio do Pantanal Mato-grossense (DOSSIÊ, 2010).

As amostras de águas subterrâneas foram coletadas nos municípios de

Rondonópolis, Juscimeira, Poxoréo, Pedra Preta, São José do Povo e Guiratinga (Figura 1).

Figura 1: Localização da área de estudo

16

As principais vias de acesso até a cidade de Rondonópolis se faz pelas Rodovias

BRs 163/364 partindo de Cuiabá, capital do Estado de Mato Grosso.

2.2 Aspectos Econômicos

A cidade de Rondonópolis é o pólo econômico da região. No início da sua

colonização era conhecida como Ponte de Pedra, mesmo nome do rio que banha a

região. Em viagens pelo Estado a comissão Rondon, representada pelo Tenente Otavio

Pitaluga, instalou-se na cidade com o objetivo de construir linhas telegráficas. Nesta

época foram instruidas diretrizes para uma nova cidade, que foi rebatizada de

Rondonópolis em homenagem a Marechal Rondon no ano de 1918.

Rondonópolis é uma das microrregiões do estado de Mato Grosso e pertence a

mesorregião sudeste mato-grossense. Possui quatro distritos industriais, localizados em

pontos estratégicos, que recebem investimentos em infraestrutura e urbanização para

acomodar novas indústrias e consolidá-la como grande polo industrial do estado de

Mato Grosso. Segundo dados do IBGE, em 2013 sua população estava estimada em

208.019 habitantes, sendo o pólo da região sul de Mato Grosso, e a terceira maior

cidade do Estado em termos populacional. Sua localização estratégica permite o

escoamento de cerca de 30% da produção agrícola do Brasil. A economia é

movimentada por um comércio diversificado que atende à demanda de toda região sul

do Estado.

O Parque Industrial Vetorasso possui 46 empresas de pequeno, médio e grande

porte, onde são beneficiados café, arroz, feijão, óleo, farelo de soja, laticínios,

fertilizantes, embalagens, produtos oriundos do couro, entre outros.

No setor pecuário, três grandes frigoríficos abatem a produção regional e

empregam milhares de trabalhadores direta e indiretamente. O Produto Interno Bruto de

Rondonópolis é de 3,4 bilhões, o segundo maior do Estado depois da capital Cuiabá, e

representa 8% do PIB de Mato Grosso. O PIB per capita é de R$ 19.844, que supera a

média estadual de R$ 14.954. No comércio exterior, a cidade lidera o ranking das

exportações sendo responsável por 10,9% de todo valor exportado pelo estado de Mato

Grosso, registrando em 2009 um superávit na balança comercial de 51,8% em relação

ao ano interior (DOSSIÊ, 2010).

http://pt.wikipedia.org/wiki/Marechal_Rondon

http://pt.wikipedia.org/wiki/1918

17

2.3 Aspectos do meio físico e climáticos

Na região predomina o solo argiloso (55%), solo arenoso em cerca de 25% e terras

mistas em 20%. Nas regiões com a ocorrência de solo argiloso, há predominâncias de

matas e solo bastante fértil. Nessas áreas pequenos produtores usam o solo para o

cultivo de algodão, arroz, milho, soja e bovinocultura de leite. Nas encostas de cerrado,

predomina o Latossolo Vermelho escuro, sendo essas áreas utilizadas para a exploração

agropecuária empresarial, cultivo de milho e criação de gado de corte (DOSSIÊ, 2010).

O clima de Mato Grosso é tropical úmido com um padrão sazonal bem definido

(verão estação chuvosa e inverno estação seca). Segundo a classificação de Köppen-

Geiger, o clima da região é considerado tropical úmido, classificado como AWh .

A temperatura média anual da região é de 24,8 ºC, com mínima de 14,1ºC no mês

de julho e máxima de 39,2ºC no mês de outubro. O período de estiagem vai de maio a

setembro, as chuvas se iniciam em outubro e vão até abril (DOSSIÊ, 2010).

A cidade de Rondonópolis está localizada dentro da bacia do Rio Vermelho,

afluente do Rio Cuiabá, que pertence à bacia do Rio Paraguai.

A bacia hidrográfica do Rio Vermelho é composta pelas sub bacias dos rios

Tadarimana, Jurigue, Ribeirão Ponte de Pedra e dos córregos Pitalunga, das Onças,

Gavião, Assentamento Carimã, Arareau, Escondidinho, Pacífico, Carvalho, Sucuri,

Sariema, Nadal, Pontal da Anta, Bosso e Igreja (DOSSIÊ, 2010).

18

2.4 Geologia Regional

A geologia é relevante no regime hidrológico e hidrogeológico, porque influência

diretamente no armazenamento da água pelas rochas que posteriormente será liberada

aos rios como fluxo de base. Dependendo das características das rochas, ela poderá

armazenar e transmitir água com maior ou menor eficiência, determinando assim a

potencialidade do aquífero.

A área de estudo deste projeto está localizada a sudeste do estado de Mato Grosso,

limitado a nordeste pela Depressão do Araguaia; a norte, noroeste e oeste pelas

Depressões do Cinturão Orogênico Paraguai-Araguaia (Figura 2).

Geologicamente está inserida na Bacia Sedimentar do Paraná, mais

especificamente na província do Paraná.

Quanto ao posicionamento geotectônico e sequências téctono-sedimentares

conhecidas, a Bacia do Paraná é considerada uma típica bacia intracratônica,

caracterizando-se basicamente como uma depressão topográfica, que foi alvo de

incursões marinhas e que recebeu sedimentos provindos das áreas mais elevadas

(CPRM, 2004).

19

Figura 2: Domínios Tectono-Estratigráficos do Estado de Mato Grosso

Fonte: Silva, 2010.

20

A Bacia do Paraná possui forma elíptica de eixo maior na direção NE-SW sendo

preenchida por pacotes de rochas sedimentares e vulcânicas com idades que variam

entre o Siluriano e o Cretáceo Superior (SCHOBBENHAUS, 1984).

Constitui uma grande área de sedimentação paleozoica – mesozóica situada na

região centro-oriental da América do Sul. Esta bacia teria se implantado no início do

período Ordoviciano sobre crosta continental estabilizada por processos ligados ao

Ciclo Orogênico Brasiliano Pan-Africano. Os registros estratigráficos existentes podem

ser divididos em seis grandes sequencias quais sejam: Rio Ivaí, Paraná, Gonduwana I,

Gondwana II, Gondwana III e Bauru, limitadas por expressivas discordâncias

interregionais que representam o seu preenchimento sedimentar-magmático e

documentam quase 400 milhões de anos da história geológica. Nivelada entre as cotas

altimétricas de 300 e 800 metros, esta unidade é formada por uma variedade muito

grande de litologias, desde o Paleozóico até o Cenozóico (MILANI, 1997).

O embasamento cristalino é constituído por rochas pré-Cambrianas do Grupo

Cuiabá (quartzitos, metagrauvacas, metarcóseos, filitos e metaconglomerados). Sobre

este substrato depositaram-se sedimentos devonianos das Formações Furnas e Ponta

Grossa (arenitos, siltitos e folhelhos), ambas pertencentes ao Grupo Paraná.

Sobrepondo-se a estas formações, ocorrem sedimentos permocarboníferos da Formação

Aquidauana que é constituído por arenitos, siltitos, folhelhos, diamictitos, arcóseos,

calcários silicificados e conglomerados de coloração avermelhada (MILANI, 1997).

Sobre os depósitos permocarboníferos desenvolve-se uma sequência sedimentar,

representada pelas formações mesozóicas, destacando-se as rochas areníticas da

Formação Botucatu e as diversas formações do Grupo Bauru, além das vulcânicas

básicas da Formação Serra Geral. Capeando esta Formação, tem-se uma extensa

cobertura detrítico laterítica, de idade Terciária-Quaternária (CPRM, 2004).

21

2.4.1 Geologia Local

A área de estudo desse trabalho, está inserida na bacia sedimentar do Paraná,

onde predominam aquíferos porosos do Grupo Paraná, que é composto pelas Formações

Ponta Grossa, Aquidauna e Furnas. Neste trabalho foram estudadas as águas

subterrâneas da Formação Furnas.

2.4.1.1 Formação Furnas

A Formação Furnas é a unidade basal da Bacia do Paraná na área de estudo, é

constituída principalmente por sedimentos essencialmente arenosos, esbranquiçados,

avermelhados, com camadas expressivas contendo notáveis estratificações cruzadas

acanaladas, constituídas por arenitos grosseiros, médios e finos, níveis de arenitos e

lentes conglomeráticas, feldspáticos, argilosos, micáceos, ortoquartzíticos com seixos

esparsos de quartzo leitoso; conglomerado basal oligomítico, ocorrências petromíticas

restritas, matriz arenosa grossa, feldspática e argilosa, com intercalações para o topo da

sequência de siltitos e argilitos vermelhos e micáceos. Os níveis e lentes

conglomeráticas são conspícuos a sua porção basal (BARROS et al., 1982).

A base da Formação Furnas, com uma espessura variando entre 5 e 15 m, é

constituída por conglomerados, arenitos médios, grossos a muito grossos e arenitos

conglomeráticos. Os arenitos apresentam cor branca e rósea. Na porção média e

superior a formação é composta por um pacote com espessura entre 150 e 200 m de

arenitos médios, finos e muito finos, ocasionalmente intercalados com lentes sílticas

e/ou argilosas (VIEIRA, 1965).

Logo acima da parte basal ocorre uma camada com espessura entre 10 e 20 m, de

arenito de granulação média e nas proximidades do topo grada para arenitos finos a

muito finos, com cores branca, rósea e vermelho-escuro. Em direção ao topo aumenta a

ocorrência de intercalações com finas camadas sílticas e argilosas, comumente micáceas

(VIEIRA, 1965).

22

2.4.1.2 Formação Ponta Grossa

Esta formação, de idade devoniana, é constituída por folhelhos e siltitos de cor

cinza e cinza-esverdeada na parte basal e arenitos finos a muito finos, micáceos,

feldspáticos, finamente estratificados de cor branca, marrom ou esverdeados na porção

do topo (VIEIRA, 1965).

Segundo Silva (2010), o ambiente de deposição é marinho de águas rasas, em

função dos tipos de fósseis, das estratificações cruzadas planas e acanaladas e dos níveis

subordinados de siltitos e arenitos finos com raras marcas onduladas.

Nas regiões centro-sul, sudeste, leste e parte do sul do estado de Mato Grosso, esta

unidade se encontra sobreposta à Formação Furnas por contato gradacional e

concordante, e em alguns locais o contato é por falha normal (ASSINE, 1996).

2.4.1.3. Formação Aquidauana

A Formação Aquidauna ocorre desde o município de Dom Aquino, seguindo em

direção a Poxoréu, Rondonópolis e ao rio Correntes.

De acordo com Schneider et al. (1974) esta formação é constituída por três níveis:

o inferior composto por arenitos de cor vermelha a rósea, granulação média a grossa,

com estratificação cruzada acanalada e com intercalações de diamictitos, arenitos

esbranquiçados e conglomerado basal; o médio formado por arenitos finos a muito

finos de cor vermelha a rósea, com estratificação plano-paralela e intercalações de

siltitos, folhelhos, arenitos arcoseanos e diamictitos de cor cinza-esverdeado; e o

superior constituído por arenitos vermelhos com estratificação cruzada e siltitos

vermelho-tijolo e conglomeráticos. Esta unidade está sobreposta à Formação Ponta

Grossa e o seu contato inferior é por discordância angular. A sua espessura máxima

registrada é de 800 metros. O seu ambiente de deposição é continental, formado por

depósitos fluviais e lacustres e a sua idade é considerada carbonífera superior.

23

2.5 Aspectos da Hidrogeologia

De acordo com o Plano Estadual de Recursos Hídricos de Mato Grosso –

PEHR/MT (MATO GROSSO, 2009), predomina para as águas subterrâneas o uso para

consumo ou serviços do homem e praticamente não existe uso para consumo animal e

irrigação. O Estado divide-se em dois Domínios Aquíferos: o Domínio Poroso

(Granular e Dupla Porosidade) com porosidade intergranular e o Domínio Fraturado

(Fissural e Físsuro-Cárstico) com porosidade fissural. A região sudeste está inserida no

Domínio Poroso e se caracteriza pela exploração de mananciais subterrâneos seja para

abastecimento urbano ou para atividades de turismo e lazer.

A região estudada faz parte da Bacia do Paraná que compreende toda a região sul e

sudeste do estado de Mato Grosso, abrangendo o vale do Araguaia e a região de

Rondonópolis, ocupando uma área de aproximadamente 104.648 km2. Contém três

importantes aquíferos no estado de Mato Grosso: Aquífero Furnas, Aquífero

Aquidauana e Aquífero Bauru (MIGLIORINI et al., 2006).

Na cidade de Rondonópolis a água subterrânea supre 55% do abastecimento

público, 100% da indústria e lazer, 90% do comércio e aproximadamente 10% de

residências com poços particulares (CUTRIM e REBOUÇAS, 2005).

A região é reconhecida por apresentar os fenômenos de termalismo e artesianismo,

que contribui para a economia local na questão turística e industrial. As águas quentes

são utilizadas na prática de lazer e recreação, nas atividades industriais como

depenagem de aves, no preparo de alimentos, limpeza de utensílios e equipamentos e

em hotéis, motéis e hospitais para a lavagem de roupas e itens de cama, mesa e banho.

Essas atividades poderão com o passar do tempo serem inviabilizadas, como já

acontece em alguns casos, devido à perda e/ou a diminuição do termalismo e

artesianismo, principalmente em função do desperdício, tendo em vista que em alguns

locais existem poços tubulares profundos que jorram 24 horas por dia, causando um

rebaixamento potenciométrico do aquífero.

O aumento das demandas de água no meio rural tem levado a um maior número

de perfurações de tubulares em geral. O uso da água subterrânea na região é bastante

intenso, principalmente nas zonas rurais onde a única fonte de água é a subterrânea.

24

A Formação Furnas é a unidade basal da Bacia Sedimentar do Paraná, possui uma

considerável extensão, iniciando-se a oeste da cidade de Chapada dos Guimarães indo

até a divisa dos estados de Mato Grosso do Sul e Goiás, com espessura média de 337

metros. É interessante registrar que no poço tubular da Vila Operária em Rondonópolis,

perfurado pela Sanear em 1994, identificou-se uma espessura de 420 metros, não

atingindo a base da formação (MIGLIORINI et al., 2006).

Essa formação é um dos principais aquíferos do Estado de Mato Grosso, possui

excelentes condições de armazenamento e circulação das águas subterrâneas, por

apresentar porosidade primária (porosidade intergranular) e porosidade secundária

(porosidade nas fraturas). Predominam condições de aquífero do tipo confinado, de

extensão regional, porém, na porção sul do estado de Mato Grosso, entre os municípios

de Itiquira e Rondonópolis, onde ocorrem suas áreas de afloramento, e

consequentemente, recarga direta, caracteriza-se com o aquífero do tipo livre e de

extensão regional (MIGLIORINI et al., 2006).

Os poços perfurados nesta formação são parcialmente penetrantes, apresentam

vazões de média a alta, com capacidade específica média de 5m3.h-1.m-1, em poços

produzindo vazões de 150 m3.h-1 com rebaixamento de 30m. O poço da Vila Operária

(mencionado acima), o de maior profundidade penetrada neste aquífero, apresenta

capacidade específica de 15 m3.h.m-1, produzindo 250 m3.h-1, para rebaixamento de 15

metros. As águas subterrâneas desta formação são de boa qualidade físico-quimica,

podendo ocorrer concentrações de ferro. Possui importância hidrogeológica alta no

Estado (MIGLIORINI et al., 2006).

2.5.1. Hidroquímica

Na água subterrânea a maioria das substâncias encontra-se dissolvidas em estado

iônico. A interação geoquímica da água que percolou para a rocha que constitui o

aquífero, determinará, com o passar do tempo as características hidroquímicas da água.

A concentração das espécies naturais dissolvidas nas águas subterrâneas é função,

principalmente do intemperismo e da dissolução de minerais como os carbonatos e

silicatos durante a interação da água com as rochas. A interação geoquímica entre água

percolante e as rochas que compõem o aquífero, ao longo da zona de recarga e a zona de

25

descarga são fatores determinantes para definição de suas características químicas.

Assim, quanto mais tempo a água permanecer em contato com materiais solúveis que

constituem o aquífero, maior será o seu conteúdo de sólidos totais dissolvidos. A

tipologia da água subterrânea também pode ser afetada por misturas de águas de

diferentes aquíferos (HEM, 1985).

Nas águas subterrâneas, a maioria das substâncias dissolvidas encontra-se em

estado iônico. A sílica ocorre sob a forma de partículas coloidais (SiO4). Os íons mais

frequentes observados são: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, CO3

2-, Cl-, SO42-.

A água pura a 25ºC apresenta pH 7,0. Valores acima de 8,5 sugere que possa haver

incrustação de carbonatos, enquanto que valores inferiores a 6,5 são propícios a

processos de corrosão de materiais. O pH indica o estado de equilíbrio das reações

aquosas, sendo que grande parte da sua estabilização em águas naturais é controlada

pela reação de dissolução do CO2 (HEM, 1985).

2.5.2 Balanço Iônico das Análises

O balanço iônico é uma ferramenta importante quando fazemos a caracterização

hidroquímica. Os valores de concentração dos íons analisados são convertidos de mg.L-1

para meq.L-1 seguindo a equação de Stabler, definida por:

meq/L = P x V/ Pa

onde:

P = concentração em mg.L-1 do íon

V = Valência do elemento

Pa = Peso atômico do elemento

Os valores convertidos são usados para o cálculo do erro analítico, através do balanço

iônico, representado segundo a equação (LLOYD e HETHCOT,1985):

e%= (rΣcátions - rΣânions)/(rΣcátions + rΣânions) x 100

onde:

e%: coeficiente de erro.

rΣcátions: concentração total dos cátions em miliequivalente por litro.

rΣânions: concentração total dos ânions em miliequivalente por litro.

26

Em as amostras com baixas concentração iônica, ou seja, pouco mineralizadas,

podem ocorrer erros maiores no cálculo do coeficiente de erro, não indicando

necessariamente que isso seja considerado um erro analítico (FEITOSA e FILHO,

2008).

2.5.3 Classificação segundo Piper

Os parâmetros químicos das águas subterrâneas desempenham um papel

significativo na classificação e avaliação de qualidade da água e o diagrama de Piper é

bastante utilizado para a classificação e comparação de distintos grupos de águas em

relação aos cátions e ânions dominantes (SADASHIVAIAH et al., 2008).

O diagrama de Piper é utilizado para classificar e comparar as distintas famílias ou

grupos de águas quanto aos íons predominantes. No losango do diagrama encontra-se

quatro grupos: águas sulfatadas ou cloretadas cálcicas ou magnesianas, águas

bicarbonatadas cálcicas ou magnesianas, águas bicarbonatadas sulfatadas ou cloretadas

sódicas e águas bicarbonatadas sódicas. Para plotar no diagrama, foram transformadas

separadamente o valor da concentração em miligramas por litro de cada íon, em

miliequivalentes por litro. Este diagrama é composto por dois diagramas ternários. Um

compõe o diagrama de cátions definindo sua classificação, o outro apresenta a

classificação para os ânions. Um terceiro diagrama apresenta o resultado de

classificação para os cátions e ânions (Figura 5). Esta classificação foi proposta por

Piper em 1944 (FEITOSA e FILHO, 2008).

27

Figura 3: Modelo do diagrama de Piper

Fonte: Qualigraf, 2013

2.5.4 Gráfico de Stiff

São gráficos bastante utilizados para classificar águas de mesmas famílias.

Representa graficamente o resultado de uma análise química em que os íons de interesse

são expressos em meq/L, numa linha paralela escalada e os pontos são unidos,

formando polígonos (Figura 4).

É projetada a concentração dos cátions maiores (sódio, potássio, magnésio e

cálcio) do lado esquerdo das três linhas que o compõem e a concentração de alguns

ânions (cloreto, sulfato e bicarbonato) do lado direito das mesmas retas. Desta projeção

resultam os picos que apontam os íons presentes em maior quantidade, nas amostras

analisadas.

28

Figura 4: Modelo de diagrama de Stiff


2.5.5 Classificações para a Irrigação (RAS)

A classificação da água subterrânea para irrigação é feita utilizando-se a razão de

adsorção de sódio. O risco de sódio é expresso em SAR (sodium adsorption ratio), em

português significa razão de adsorção de sódio (RAS). É uma relação que indica o

porcentual de sódio contido na água que pode ser adsorvido pelo solo. Compara as

concentrações dos íons Na+, Ca2+ e Mg+ na água. Quanto maior o valor de RAS menos

apropriada será a água para fins de agricultura.

O cálculo é feito pela equação:

Os gráficos que relacionam a condutividade elétrica com o RAS são os mais

utilizados para classificar a água para a finalidade de irrigação. O mais conhecido é o

USSL U.S. Salinity Laboratory – U.S.S.L. (US. Dept. Agriculture, 1954), do

Laboratório de Salinidade dos Estados Unidos, publicada em 1954.

O gráfico apresenta um diagrama de classificação combinando a Relação de

Adsorção de Sódio (RAS) e a concentração total de sais, para formar 16 classes de água,

que pode variar em relação a condutividade de C1 a C4 e em relação a salinidade de S1

a S4 em todas as combinações possíveis. O diagrama de classificação é mostrado na

Figura 5.

29

Figura 5: Diagrama para classificação da água para irrigação, segundo o U. S. Salinity Laboratory

Staff 1954 (CORDEIR0, 2001).


2.5.6 Risco de Salinidade

As águas são divididas em classes segundo sua condutividade elétrica (CE).

Provavelmente o critério mais importante com respeito à qualidade da água para

irrigação seja a concentração total de sais. Tomando como base este critério de CE, as

águas se dividem em classes: salinidade baixa, salinidade média, salinidade alta e

salinidade muito alta, sendo os pontos divisórios entre classes de 250, 750 e 2.250

μmho/cm (Custódio e Llamas, 2001).

O significado e a interpretação das classes se resume a seguir:

C0 – Águas de muito baixa salinidade, que podem ser utilizadas sem restrições para a

irrigação.

30

C1 - Água de baixa salinidade (com menos de 250 μmhos/cm de condutividade

elétrica): pode ser usada para irrigação na maior parte dos cultivos em quase todos os

tipos de solo, com pouca probabilidade de desenvolver problemas de salinidade;

C2 - Água de salinidade média, com conteúdo de sais entre 250 e 750 μmhos/cm: pode

ser usada sempre que houver um grau moderado de lixiviação. Plantas com moderada

tolerância aos sais podem ser cultivadas, em muitos casos, sem necessidade de práticas

especiais de controle da salinidade;

C3 - Água com alta salinidade, com condutividade de 700 a 2.250 μmhos/cm: não pode

ser usada em solos com drenagem deficiente e mesmo com drenagem adequada, podem

ser necessárias práticas especiais para controle de salinidade e só deve ser aplicada para

irrigação de plantas tolerantes aos sais;

C4 - Água com salinidade muito alta, com condutividade mais de 2.250 μmhos/cm: não

pode ser usada em condições normais, apenas ocasionalmente, em circunstâncias muito

especiais, tais como em solos muito permeáveis e plantas altamente tolerantes aos sais.

C5 – Águas de salinidade extremamente alta, com condutividade entre 5.000 a 20.000

μmhos/cm. São águas que podem ser utilizadas em solos com alta permeabilidade.

Possui liberação para o cultivo de palmeiras, com a condutividade acima de 10.000

μmhos/cm.

2.5.7 Perigos de Sodificação (Alcalinização)

As águas são divididas em classes segundo a Relação de Adsorção de Sódio

(RAS). Esta relação expressa a atividade relativa dos íons de sódio em reações de

intercâmbio catiônico com o solo. Tomando-se como base este critério de perigo de

sódio, as águas se classificam em quatro classes: salinidade baixa, salinidade média,

salinidade alta e salinidade muito alta. Isso dependerá dos valores da RAS e da CE.

(CORDEIRO, 2001).

Em relação ao risco de sódio, as águas são classificadas em:

S1 - Água com baixo teor de sódio: pode ser usada para irrigação

em quase todos os solos, com pouco perigo de desenvolvimento de problemas de

sodificação;

31

S2 - Água com teor médio de sódio: estas águas só devem ser usadas em solos de

textura arenosa ou em solos orgânicos de boa permeabilidade, uma vez que em solos de

textura fina (argilosos) o sódio representa perigo;

S3 - Água com alto teor de sódio. Pode produzir níveis tóxicos de sódio trocável na

maior parte dos solos, necessitando assim de práticas especiais de manejo tais como:

drenagem, fácil lavagem, aplicação de matéria orgânica;

S4 - Água com teor muito alto de sódio. É geralmente inadequada para irrigação exceto

quando o uso de um corretivo torne possível o uso dessa água.

2.5.8 Classificações por íons principais

A classificação por íons principais serve para identificar a água em relação as

concentrações dominantes de cátions e também de ânions. Certos íons são considerados

dominantes quando sua concentração em miliequivalentes não ultrapassar 50% da soma de

todos os íons dominantes. A água é considerada de acordo com os cátions ou ânions mais

abundantes (HOUNSLOW, 1995).

Segundo Custódio e Llamas (2001), estas relações são representadas por um

número que representa os ânions e uma letra que representa os cátions. A Tabela 1,

mostras essas relações em ordem decrescente das concentrações de ânions e de cátions. As

designações de C 1, 2, 3 e 4, indicam a faixa de condutividade da água.

Tabela 1 - Referência para a classificação por íons principais. Dados em meq.L-1

ÂNIONS CÁTIONS

1 rCl- > rSO42- > rHCO3- a rNa+ > rMg2+ > rCa2+

2 rCl- > rHCO3- > rSO42- b rNa+ > rCa2+ > rMg2+

3 rSO42- > rCl- > rHCO3- c rMg2+ > rNa+ > rCa2+

4 rSO42- > rHCO3- > rCl- d rMg2+ > rCa2+ > rNa+

5 rHCO3- > rCl- > rSO42- e rCa2+ > rNa+ > rMg2+

6 rHCO3- > rSO42- > rCl- f rCa2+ > rMg2+ > rNa+

Fonte: Custódio e Llamas (2001).

C1: Condutividade a 25 °C entre 0 e 250 μS.cm-1 (entre 0 e 215 a 18°).



C4: Condutividade a 25 °C maior que 2250 μS.cm-1 (maior que 2000 a 18°).

32

2.5.9 Classificações pela Dureza

A dureza da água é definida como a capacidade de neutralizar o sabão pelo efeito

dos íons cálcio, magnésio ou outros elementos como ferro, manganês, cobre etc. A dureza

se apresenta de duas formas: temporária e permanente.

A dureza temporária é gerada pela presença de carbonatos e bicarbonatos, que

podem ser eliminados pela fervura da água. A dureza permanente é formada pela presença

de sais de cloretos, nitratos e sulfatos, que não são eliminados pela fervura da água. A

dureza total é a soma da dureza permanente com a dureza total (HARRIS, 2005).

A classificação da água pela dureza baseia-se na quantidade de íons de Ca2+ e Mg2+

em mg.L-1 de CaCO3 (Tabela 2).

Tabela 2 - Classificação da dureza em mg.L-1 de CaCO3 (Custódio e Llamas, 1983).

Tipo Concentração de CaCO3 em mg.L-1

Branda <50

Pouco dura 50 – 100

Dura 100 – 200

Muito dura >200

2.5.10 Razões Iônicas

As razões iônicas são as relações entre os íons dissolvidos na água e indicam uma

relação entre o litotipo do qual água se origina. Pode indicar uma ação de fenômenos

modificadores ou uma característica especifica da água considerada. Para distinguir os

aquíferos em relação a sua composição química, são necessárias análises dos principais

cátions e ânions e comparar as relações entre eles (CUSTÓDIO e LlAMAS, 2001).

Estas relações são conhecidas como índices hidrogeoquímicos e representadas pelo

símbolo r antes do íon, que indica os valores das concentrações dos íons em meq.L-1.

Custódio e Llamas (2001), descrevem que as razões iônicas mais frequentes em estudos

hidrogeoquimicos são as razões rMg2+/ rCa2+, rK+/ rNa+.

33

3. MATERIAL E MÉTODOS

Os trabalhos seguiram quatro etapas. Em primeiro lugar foi realizado uma pesquisa

bibliográfica sobre os aspectos do meio físico da região e sobre estudos hidroquímicos

das águas subterrâneas. Em campo foram escolhidos os poços tubulares da região que

seriam amostrados. Numa terceira etapa realizaram-se as coletas das amostras de água

subterrânea, que foram encaminhadas ao laboratório para as análises.

3.1. Escolha dos Poços Tubulares Profundos

A escolha dos poços foi realizada com a ajuda de Sr. Leandro da empresa

Hidrotec: Perfuração e manutenção de poços artesianos, que auxiliou na escolha dos

poços, forneceu os relatórios técnicos dos mesmos e conseguiu autorização dos

proprietários, para coleta das amostras de água subterrânea.

Pode ser observado na Figura 6 que foram estudados 22 poços, sendo 11 no

município de Rondonópolis, 3 em Poxoréo, 2 em Pedra Preta, 3 em São José do Povo,1

no município de Guiratinga e 2 poços no município de Juscimeira.

Figura 6: Localização dos poços tubulares profundos na área de estudo.

34

3.2 Coletas das Amostras

As coletas foram realizadas em duas visitas ao campo, no segundo semestre de

2012 e segundo semestre de 2013. Na primeira foram amostrados os primeiros 14 poços

tubulares profundos: sete na região de Rondonópolis (PT1, PT4, PT5, PT6, PT7, PT13 e

PT14), três em São José do Povo (PT9, PT11 e PT12), dois em Poxoréu (PT2 e PT3),

um Pedra Preta (PT8) e um em Guiratinga (PT10). Na segunda ida ao campo, foram

amostrados oito poços tubulares profundos, sendo quatro em Rondonópolis (PT15,

PT16, PT21 e PT22), um em Poxoréu (PT 20), dois em Juscimeira (PT17 e PT18) e um

no município de Pedra Preta (PT19).

Os poços tubulares profundos foram numerados e georeferenciados de acordo com

a sequência de coleta. O georeferenciamento foi realizado com o auxílio de GPS portátil

modelo Garmin 76 CSX.

Os procedimentos de coleta foram baseados no Guia de Coleta e Preservação de

Amostras de Água, publicado pela CETESB (2011) e para a metodologia de análise o

Standard Methods For The Examination of Water and Wastewater (2012).

Os procedimentos de amostragem variaram de acordo com o tipo de análise a ser

realizada. Para a coleta dos cátions utilizou-se frascos descartáveis de polietileno com

capacidade para um litro, que foram lavados com detergente neutro e deixados em

repouso em solução de ácido nítrico a 10%, posteriormente enxaguados com água

destilada. Para as análises de elementos traços (metais pesados), as amostras foram

acidificadas com ácido nítrico (HNO3) PA até o pH< 2, e refrigeradas a 4 °C.

Nas coletas de água, para a determinação de íons, foram utilizados frascos de

polietileno com capacidade de meio litro. Que foram lavados com detergente neutro e

enxaguados com água destilada quente. As amostras não foram acidificadas.

Todas as amostras foram coletadas na boca do poço. Antes da coleta, os poços

ficavam jorrando por alguns minutos para evitar água estagnada nas tubulações dos

poços e não representativas do aquífero (FIGURA 7).

35

Figura 7: Poço artesiano jorrante

Os frascos, antes de serem acondicionados com as amostras, foram

ambientalizados com a própria água do poço. Tomou-se cuidado para não deixar espaço

vazio no frasco, a fim de evitar a possibilidade de volatilização das amostras. Nos

frascos foi anotado, código da amostra, a data da coleta e indicação dos parâmetros a

serem analisados.

Todas as amostras foram acondicionadas em caixas de isopor refrigerada e

encaminhadas ao laboratório para análises.

3.3 Parâmetros determinados em campo

As amostras estudas são águas que estão confinadas a uma determinada

temperatura e pressão. Tendo em vista que a temperatura, o pH bem como a

condutividade elétrica e alcalinidade podem sofrer alterações com o decorrer do tempo,

esses parâmetros foram medidos no momento de coleta das amostras (ANEXO A).

Para a medição do pH foi utilizado o pHmetro digital com precisão decimal, da

marca Tecnopon modelo 1700 Ram. A condutividade elétrica foi medida por meio do

condutivímetro digital com precisão decimal da marca Tecnopon modelo CD8800; e a

temperatura foi medida com o termômetro digital com precisão decimal da marca

Incoterm, do tipo espeto. As análises da alcalinidade de carbonato e bicarbonato, foram

36

realizadas por método titulométrico, conforme recomendação do Standard Methods

(Figura 8).

Figura 8: Análises das amostras em campo.

3.4 Análises das Amostras

Foram realizados ensaios para determinação dos níveis dos metais pesados Fe, Mn,

Cu, Cr, Pb e Cd. No momento das análises as amostras foram pré-concentradas, por

meio de aquecimento em chapa elétrica, a temperatura de 60 °C. A fim de assegurar a

concentração metálica suficiente para a determinação em função do limite de detecção

requerida pela técnica de Espectrofotometria de Absorção Atômica de Chama.

Amostras em branco foram preparadas juntamente com as amostras para corrigir a

presença de possíveis interferências existentes nos reagentes utilizados. As amostras

coletadas para ensaios de íons dissolvidos (ânions e cátions majoritários), logo que

chegaram ao laboratório, foram filtradas com membrana filtrante de 0,22 µm, e

guardadas sob refrigeração.

Foram realizadas as análises para os íons F-, Cl-, Br-, NO2-, NO3

-, PO43-, SO4

2-, Li+,

NH4+, K+, Ca2+, Na+, Mg2+, pela técnica de cromatografia de troca iônica. A análise

37

destes íons da primeira visita ao campo foi realizada na UFMT, através equipamento de

cromatografia de troca iônica modelo Dionex ICS 90.

Os íons da segunda coleta, foram analisados na Secretária Estadual de Meio

Ambiente do Estado de Mato Grosso (SEMA/MT), pela técnica de cromatografia de

troca iônica. Utilizou-se cromatógrafo iônico modelo Dionex ICS1000.

As análises foram realizadas em triplicata, conforme recomendação do Standard

Methods For The Examination of Water and Wastewater (2012).

A determinação dos limites de detecção e de quantificação dos metais analisados,

foi realizada através da leitura do padrão de menor concentração analítica, intercalando

entre as leituras das amostras. Foram realizadas dez leituras do mesmo padrão. O limite

foi calculado através da relação sinal/ruído (RIBANI, 2004).

3.5 Condições Analíticas

As análises para os elementos traços (metais pesados), foram realizadas por

espectrofotometria de absorção atômica. Equipamento modelo SPECTRA AA 220 do

fabricante VARIAN. As soluções padrões para calibração do instrumento foram

preparadas partindo de solução padrão da marca Dionex e concentração de 100 mg.L-1 e

diluída com água ultra - pura Milli-Q. As amostras em branco foram preparadas nas

mesmas condições.

Foi utilizado cromatográfo iônico Dionex modelo ICS90, equipado com coluna

analítica Ion Pac AS14A (4x250mm), coluna de guarda AS14A, supressora química,

eluente cabonato/bicarbonato 8 e 1 mmol.L-1, regenerante ácido sulfúrico 0,5 mmol.L-1,

com fluxo de 1,0 mL.min-1 e volume de injeção de 50 µL.

O cromatôgrafo modelo ICS1000 Dionex, funcionou com supressora eletroquímica

CSRS 300 2mm, coluna Ion Pac CS16 (5x250mm), coluna de guarda CS16 (5x50mm),

fase móvel ácido sulfúrico 20 mM, regenerante água, supressora eletroquímica, fluxo de

1,0 mL.min-1 e volume de injeção de 50 µL.

38

3.6 Balanço Iônico

Para verificar a consistência das análises foi cálculado o balanço iônico utilizando

o software AQUACHEM 4.0, desenvolvido pela Waterloo Hidrogeologic Company

(2002). No mesmo programa foi realizados o cálculo de dureza das amostras e o tipo de

água em relação aos íons dominantes. Também foi utilizado o programa Qualigraf da

Funceme (MOBUS, 2003) para elaborar o diagrama de Piper, o gráfico de salinidade e o

cálculo dos sólidos totais dissolvidos através da condutividade elétrica. Com o auxílio

do Excel foram gerados as planilhas e os gráficos.

3.7 Qualidades da Água para Consumo Humano

Em todos os parâmetros que foram medidos procurou-se fazer uma avaliação em

relação aos padrões de potabilidade. Tendo em vista que todos os poços coletados, as águas

eram utilizadas para o consumo humano, além da irrigação e outros. Para este fim foi

utilizada a Portaria 2914/11 do Ministério da Saúde e a Resolução 396/2008 do

CONAMA. Também foram avaliados a qualidade da água para fins de irrigação.

39

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Foram coletadas amostras de água subterrânea para execução dos ensaios físico-

químicos das águas dos poços tubulares nos municípios de Rondonópolis, Poxoréo,

Pedra Preta, São José do Povo, Juscimeira e Guiratinga, na porção sudeste do Estado de

Mato Grosso. As localizações dos poços tubulares amostrados podem ser observadas na

Tabela 3.

Tabela 3 - Localização dos poços tubulares

Poços

Tubulares

Município

Alt.

(m)

Coordenadas

Latitude/longitude

Vazão

(m3/h)

Profundida

de (m)

Artesianismo

PT 01 Rondonópolis 187 725405 / 8178041 12,5 378 Jorrante

PT 02 Poxoréu 263 792243 / 8202724 17,0 385 Jorrante





PT 07 Rondonópolis 311 768326 / 8186312 5,0 300 Não jorrante

PT 08 Pedra Preta 335 799537 / 8167983 15,3 516 Não jorrante

PT 09 São Jose do Povo 333 794605 / 8169054 20.6 450 Não jorrante

PT 10 Guiratinga 318 798255 / 8175233 24,8 500 Não jorrante

PT 11 São José do Povo 270 794139 / 8176730 30,0 350 Jorrante

PT 12 São José do Povo 297 786759 / 81774255 21,2 450 Não jorrante

PT 13 Rondonópolis 270 757065 / 8178121 * * Não jorrante

PT14 Rondonópolis 213 757744 / 8170251 * * Jorrante

PT 15 Rondonópolis 198 730856 / 8175344 20 300 Jorrante


PT 17 Juscimeira 228 724286 / 8200599 8,0 174 Jorrante

PT 18 Juscimeira 217 722019 / 8201699 14,0 170 Jorrante





* Sem informação

Podemos observar na Tabela 3 que foram amostrados 22 poços. Todos com

artesianismo, sendo 13 jorrantes e 09 não jorrantes. As profundidades variam de 114 m

a 516 m, com média de 341m. O valor máximo de altitude na boca do poço foi de 416

m, sendo o mínimo de 187m e média de 277, 18 metros. As medidas de vazão variaram

40

de 3,3 m3.h-1 a 40 m3.h-1 de profundidade e foram obtidas através dos relatórios técnicos

dos poços que estão anexos.

Os resultados das análises para os metais Mn, Cu, Cr, Pb e Cd, foram todos abaixo

do limite de quantificação do método utilizado. Os limites de detecção e de

quantificação podem ser observados no Anexo 5.

4.1 Balanço iônico

O erro médio calculado nas análises foi 4,7 % mínimo de 0,2% máximo de 8,9%.

O balanço iônico é considerado aceitável quando o coeficiente de erro (e%) das análises

não for superior a 10% (BITTENCOURT et. al.; 2000).

Dos 22 poços tubulares analisados, dois (P16 e P17), apresentaram erro acima de

10% (Tabela 4). Essas amostras não foram consideradas na caracterização

hidroquímica. Provavelmente nessas duas amostras ocorre a presença de íons não

estudados que pode influenciar no cálculo do erro, tendo em vista que a condutividade

elétrica na amostra PT17 foi de 143,5 µS.cm-1 e na amostra PT16 foi 7,57 µS.cm-1. O

valor da condutividade dos dois poços, sugere que há a presença de íons, porém não

considerados nos cálculos do balanço iônico.

Tabela 4 - Porcentagem de erro das análises

Poços Porcentagem de erro

PT1 0,7

PT2 1,0

PT3 1,4

PT4 8,7

PT5 7,3

PT6 7,2

PT7 6,7

PT8 6,5

PT9 7,3

PT10 8,0

PT11 3,0

PT12 5,6

PT13 7,9

PT14 4,9

PT15 0,2

PT16 93,0

PT17 23,5

PT18 0,3

PT19 8,9

PT20 0,2

PT21 3,0

PT22 5,2

41

4.2 Hidroquimica

O estudo hidroquímico tem por finalidade identificar e quantificar os

constituintes químicos presentes na água subterrânea e estabelecer uma relação com o

meio físico.

Para um melhor entendimento do Aquífero Furnas na área de estudo e suas

características hidroquímicas, foram descritos cada um dos parâmetros físico-químicos

separadamente. Os resultados das análises obtidas no campo (pH, condutividade elétrica

temperatura da água e do ar e alcalinidade), encontram-se anexo e serão discutidas a

seguir.

4.2.1. Potencial Hidrogeniônico (pH)

Os valores de pH variaram de 4,8 a 7,8 com média de 6,6 e desvio padrão de 0,79

(Figura 9).

Figura 9: Variação dos valores de pH

O pH, a temperatura da água e o grau de saturação de cada elemento químico,

determina o processo de dissolução dos íons nas águas subterrâneas. Os poços de P7,

P11, P12, P20, P21 e P22 apresentaram águas com características neutras. Enquanto que

os poços P8, P9 e P10 há uma tendência para águas com características levemente

alcalina. A maioria das amostras apresentaram valores de pH com características

levemente acidas.

Estes valores indicam águas subterrâneas do aquífero Furnas estudadas são

levemente ácidas com tendências a neutras, que é considerado normal nas águas

subterrâneas onde não há evidencias de cimento carbonático na composição

mineralógica.

42

4.2.2 Condutividade Elétrica

A condutividade elétrica é capacidade da água de conduzir corrente elétrica. É um

parâmetro que está intimamente relacionado com a quantidade de sais dissolvidos na

água. Especificamente não determina quais íons estão dissolvidos, porém pode indicar

uma alteração na composição mineralógica do aquífero.

Os valores de condutividade elétrica entre os poços estudados variaram entre 11,0

μS.cm-1 e 280 μS.cm-1, com desvio padrão 75,0 μS.cm-1. O valor médio foi 109,3

μS.cm-1 (Figura 10).

Figura 10: Variações dos valores de condutividade elétrica

Os poços de P7, P8, P9, P10 e P12 apresentaram os maiores valores de

condutividade elétrica indicando que nesses poços há maior concentração de íons

dissolvidos na água. O valor médio foi 109,3 μS.cm-1. No trabalho realizado por Silva

(2010), analisando águas do mesmo aquífero, foi encontrado valores de condutividade

elétrica ligeiramente mais baixos, com média de 51,1 μS.cm-1. Confirmando que essas

águas possuem baixa concentração de íons dissolvidos.

A Formação Furnas é constituída por rocha quartzo-feldspáticas, que contém

minerais de pouca solubilidade em água, portanto fornecem pequenas quantidades de

elementos para o meio aquífero. Esses fatores favorecem para que as águas apresentem

baixa condutividade elétrica.

43

4.2.3 Temperatura da Água

Segundo Custódio e Llamas (2001), as águas subterrâneas sofrem pouca variação

de temperatura, e geralmente são semelhantes aos valores da temperatura média

atmosférica do local, podendo sofrer variação em função da profundidade por causa do

gradiente geotérmico. O aquecimento da terra através do sol, pode causar algumas

flutuações sazonais na temperatura da água em profundidades de 10 a 15 metros.

Quanto mais profundas estiverem as águas subterrâneas maior será a temperatura

das mesmas. Isso ocorre devido ao gradiente geotérmico que pode variar cerca de 1,8 ºC a

cada 100 metros em áreas espessas de camadas sedimentares, e até 3,6 ºC a cada 100

metros de profundidade em áreas de atividades vulcânicas (CUSTÓDIO E LLAMAS

2001).

Na área de estudo, o termalismo favorece e viabiliza potencial turístico promissor

para o desenvolvimento de práticas de lazer e recreação em balneários, pousadas e hotéis.

A água aquecida também pode ser utilizada para outras atividades, como fonte alternativa

de energia para lavagem de carcaça de animais, secagem de grãos, depenagem e

evisceração de aves, dentre outras atividades que se beneficiam da temperatura. Este

fenômeno reduz os custos com energia elétrica para o aquecimento da água.

Nesse trabalho foi utilizada a convenção proposta por Custódio e Llamas (1983),

que classifica as águas subterrâneas de acordo com a variação de temperatura. As águas

são classificadas em: hipotermal, são aquelas com temperatura menor que 25 ºC,

mesotermal águas com temperatura que variam de 25 ºC a 35 ºC, termais aquelas com

temperatura que variam de 35 ºC a 45 ºC e hipertermal aquelas em que a temperatura está

acima de 45 ºC.

Como pode ser visto na Tabela 5, as medidas de temperatura da água variaram de

27,8 ºC a 47 ºC. Essas variações indicam três tipos de águas: mesotermal (40,9% das

amostras); termal (40,9 %) e hipertermal (18,8%). Nenhuma foi classificada como

hipotermal. Os valores mais elevados é função da profundidade por causa do grau

geotérmico.

44

Tabela 5 - Classificação das águas em relação a temperatura de acordo com Custódio e Llamas

(1983).

A Figura 11 mostra que os maiores valores de temperatura estão concentrados na

porção nordeste, centro e sudoeste da região, formando um trend de direção SW/NE, que

coincide com as zonas de falha/ cisalhamentos regionais da área (CPRM, 2004), indicando

que o termalismo da região pode estar relacionado as mesmas. Esses poços estão

localizados nos municípios de Rondonópolis e Poxoréo.

Também pode ser observado na Figura 11, que na porção sul do mapa ocorre as

menores temperaturas das águas subterrâneas. O fenômeno de termalismo nas águas

subterrâneas estudadas é função do grau geotérmico, visto que na região não ocorrem

radioatividade, vulcanismo e gêiser, que poderiam provocar a elevação da temperatura.

Figura 11: Mapa de isovalores das temperaturas da água

730000 740000 750000 760000 770000 780000 790000

UTM X (m)

8170000

8180000

8190000

8200000

8210000

8220000

8230000

UT

M

Y

(m)

46

4346

27.838

3430

4540

41383828

28

4227.5

31.530

40

47

4734.5

27

29

31

33

35

37

39

41

43

45

47

45

4.2.4 Temperatura do Ar

A temperatura do ar de uma área é influenciada por diversos fatores, dentre eles o

de maior influência é quantidade de radiação solar que chega a superfície. Isto,

obviamente, é determinado pela extensão do dia e pela intensidade da radiação solar

incidente, ambos os fatores são função da latitude. Durante o período de coleta das

amostras, a temperatura do ar variou entre o mínimo de 26°C e o máximo de 42 °C,

apresentando um valor médio de 33°C e desvio padrão de 32°C (Figura 12).

Figura 12: Valores da temperatura do ar em graus Celsius.

4.2.5 Alcalinidade (mg.L-1 de HCO3 -1)

Os íons carbonato e bicarbonato são responsáveis pela alcalinidade das águas

subterrâneas. Ocorrem de forma natural na água subterrânea, através da dissolução do

CO2.

A forma de ocorrência destes íons está diretamente relacionada ao pH do meio.

Custodio e LLamas (1983), descrevem esta relação da seguinte forma:

pH < 4,5 Ácido carbônico CO2 + H2O ↔ H2CO3

4,5 < pH< 8,3 Bicarbonato + ácido carbônico H2CO3 ↔ H+ + HCO3-

8,3 < pH < 12,6 Bicarbonato + carbonato HCO3- ↔ H+ + CO3

2-

pH > 12,6 Carbonato.

46

O íon bicarbonato não se reduz, nem se oxida em águas naturais, porém pode

precipitar com facilidade como bicarbonato de cálcio. Sua concentração varia entre 50 e

350 mg.L-1 em águas doces, podendo chegar a 800 mg.L-1. A água do mar possui

concentrações da ordem de 100 mg.L-1. É benéfico aos vegetais, principalmente na

forma de bicarbonato de cálcio (HEM, 1985).

A dissociação do ácido carbônico no processo de carbonatação impõe a água um

caráter ácido, fazendo com que ocorra a dissolução de minerais que compõe a rocha.

Nesse processo há a formação de minerais de argila e íons solúveis como cálcio,

magnésio, ferro, sílica e bicarbonato. A concentração de bicarbonato é maior em rochas

associadas a basaltos (HEM, 1985).

Comparando os valores de pH das amostras estudadas com os valores de

alcalinidade, foi possível observar que todas estavam na faixa de 4,5 < pH< 8,3

mostrando que prevalece o equilíbrio químico entre o ácido carbônico e o íon

bicarbonato. Nessa faixa de pH não há a formação do ânion carbonato. Fato que foi

comprovado nas análises pois não foi detectado a presença do ânion carbonato.

Nos poços analisados não foi detectado concentração positiva para o íon carbonato.

A concentração média encontrada para o bicarbonato foi de 59,9 mg.L-1, mínima de 2,5

mg.L-1 e máxima de 164,7 mg.L-1 (FIGURA 13).

Figura 13: Valores de alcalinidade em mg.L-1 de HCO3-1

47

As rochas da Formação Furnas são ricas em quartzo e feldspato e não há

evidências de rochas calcárias e cimento carbonático, que poderia contribuir para a

alcalinidade dessas águas.

4.2.6 Sólidos Totais Dissolvidos

Os STD pode indicar uma relação com a composição mineralógica do aquífero,

como também, é função do tempo de residência da água subterrânea no interior do

aquífero.

As concentrações de sólidos totais dissolvidos foram baixas. O valor médio

encontrado foi de 89,43mg.L-1 mínimo de 4,0 mg.L-1 e máximo de 265,6 mg.L-1 desvio

padrão de 69,7 mg.L-1 (Figura 14). É interessante observar que os poços P7, P8, P9,

P10, P11 e P12, apresentaram os maiores níveis de STD, isso provavelmente se deve ao

fato dos mesmos possuirem as maiores profundidades.

O valor máximo de STD admitido pela portaria nº 2914/11 do MS em águas para

consumo humano é de 1000 mg.L-1 .Todas as amostras apresentaram valores bem

abaixo do estabelecido na portaria do Ministério da Saúde.

Figura 14: Valores de sólidos totais dissolvidos

A presenças sólidos totais dissolvidos na água está diretamente relacionada à

concentração iônica, carga elétrica, estado de dissociação e a mobilidade dos íons. Os

valores mais altos geralmente estão associados a águas com altas concentrações de

sulfato (HEM, 1985).

48

Os sólidos totais dissolvidos são a soma das concentrações de todos os

constituintes minerais presentes na água e representa a concentração de todo material

dissolvido, volátil ou não. Essas concentrações possuem relação direta com a

composição mineralógica da rocha e com o tempo de percolação/residência das águas

subterrâneas no interior do sistema. Em concentrações elevadas confere sabor

desagradável a água quando ingerida (HEM, 1985).

4.2.7 Dureza Total

A presença de íons Ca2+, Mg2+ e Fe2+ na água, em concentrações elevadas pode

interferir na ação de limpeza dos sabões e detergentes, pois dificulta a formação de

espumas. Também pode causar corrosão nos canos de aço, principalmente os que

transportam água quente.

No processo de fervura da água a dureza temporária pode ser eliminada enquanto

que a dureza permanente não. Quando a água é aquecida ocorre a desestabilização do

equilíbrio químico expulsando o CO2 e o bicarbonato se decompõe a carbonatos,

principalmente em carbonatos de cálcio, que sedimentam na forma de sais brancos.

A dureza permanente é devida aos íons de cálcio e magnésio que se combina com

sulfato, cloreto, nitrato e outros, dando origem a compostos solúveis que não podem ser

retirados pelo aquecimento. A dureza total é a soma da dureza temporária com a dureza

permanente (BAUMGARTEM e POZZA, 2001).

Neste trabalho verificou-se um valor máximo de dureza de 63,2 mg.L-1, mínimo de

2,0 mg.L-1 de CaCO3 e média 26,5 mg.L-1(Figura15).

49

Figura 15: Valores da dureza

O VMP da portaria 2914/11 é de 500 mg.L-1. As amostras apresentaram valores

bem abaixo em relação ao estabelecido na portaria. Todas foram classificadas como

águas pouco duras.

O valor baixo da dureza provavelmente está relacionado com composição mineral

das rochas que compõe o Aquífero Furnas na região. Pois são ricas em minerais de

quartzos e feldspato, sem evidências de cimento carbonático.

De acordo com a classificação proposta por Custódio e Llamas, as amostras de

água se apresentam como branda e pouco dura. Apenas as amostras P8 e P9 foram

consideradas pouco duras. A dureza das águas desses poços, provavelmente está

relacionada ao tempo de residência das mesmas, que como consequência, aumenta a

quantidade de íons dissolvidos como cálcio e/ou magnésio.

4.2.8 Cálcio (Ca+2)

Os íons de cálcio podem variar as concentrações em águas doces entre 10 a 250

mg.L-1. Um dos maiores problemas associados aos íons de cálcio na água está na

elevação da dureza e incrustações em tubulações (HEM, 1985).

O teor médio encontrado do íon cálcio foi de 5,4 mg.L-1 mínimo de 0,5 mg.L-1 e

máximo de 16,8 mg.L-1 (Figura 16).

50

Figura 16: Variação da concentração de cálcio

Observa-se que apesar das amostras apresentarem pH levemente ácido, todas

possuem baixa concentração do íon cálcio. Esse fato é justificado pela composição

mineralógica da Formação Furnas que é rica em quartzo e feldspato sem evidências de

rochas carbonáticas.

As concentrações do íon cálcio que foram encontrados, podem ter sidos originadas

da dissolução de feldspato plagioclásio da Formação Furnas ou podem ser contribuição do

Grupo Cuiabá, que está estratigraficamente abaixo do Aquífero Furnas e possui mármore

calcítico/dolomítico, marga e calcário em sua composição (MIGLIORNI, et. al.; 2006).

O cálcio está presente em muitos minerais formadores de rochas ígneas,

metamórficas e sedimentares, podendo ocorrer também como cimento carbonático em

rochas sedimentares. A água em contato com essas rochas faz com que haja liberação de

cálcio que é solubilizado e lixiviado. Pode ser derivado das águas da chuva e/ ou da

dissolução de plagioclásios e minerais secundários do basalto como a calcita, ou

aragonita (HEM , 1985).

4.2.9 Magnésio (Mg+2)

O magnésio juntamente com o cálcio é responsável pela dureza e provocam o

sabor salobro nas águas. As águas subterrâneas apresentam teores de magnésio mais

frequentes entre 1 a 40 mg.L-1 (FEITOSA e FILHO, 2008).

Também possui propriedades semelhantes às do cálcio, porém é mais solúvel e

difícil de precipitar. Isso ocorre porque os minerais fornecedores de magnésio são mais

estáveis diante do intemperismo químico do que os minerais fornecedores de cálcio, o

seu teor nas águas subterrâneas é geralmente menor do que o cálcio.

51

De modo geral, nas águas subterrânea analisadas da região, o íon Mg+2 mostrou

concentração relativamente baixa, sendo considerado não prejudicial para o consumo

humano. A concentração média do íon magnésio foi de 3,2 mg.L-1 mínimo de 0,2 mg.L-1

e máximo de 5,2 mg.L-1 (Figura 17).

Observa-se que todas as amostras se encontram bem abaixo do VMP estabelecido

pela portaria 2914 do Ministério da Saúde.

Figura 17: Variação da concentração de magnésio em mg.L-1

Da mesma maneira que o íon cálcio, observa-se que todas as amostras possuem

baixa concentração do íon magnésio. Esse fato é justificado pela composição mineralógica

da Formação Furnas que é rica em quartzo e feldspato, sem evidências de cimento

carbonático ou rochas carbonatadas.

As concentrações do íon magnésio, também podem ter sido da contribuição do

Grupo Cuiabá, que está estratigraficamente abaixo do Aquífero Furnas e possui mármore

calcítico/dolomítico, marga e calcário em sua composição.

4.2.10 Sódio (Na+)

Na área de estudo observou-se que o teor médio de sódio foi de 9,4 mg.L-1, o

mínimo de 0,1 mg.L-1 e o máximo de 43,4 mg.L-1.

Podemos observar na Figura 18 que os poços P7, P8 e P9, apresentaram

concentrações mais elevadas em relação aos demais. Segundo o U. S. Salinity

52

Laboratory Staff 1954 Cordeiro, 2001 essas águas devem ser usadas com restrições para

a irrigação. Apesar disso, todas as amostras analisadas estão dentro dos padrões de

potabilidades da portaria 2914/11 do Ministério da Saúde.

Figura 18: Concentrações de sódio

As concentrações encontradas nas amostras, podem ser originadas principalmente

da dissolução de feldspatos. Tendo em vista que as rochas que compõem a Formação

Furnas são constituídas principalmente por arenitos quartzosos, em menor concentração

feldspato alcalino e pouco feldspato plagioclásio.

Silva (1983) afirma que os feldspatos constituem a principal fonte de sódio. Fraga

(1986) define os valores médios de sódio de 16,19 mg.L-1 para as águas da Bacia do Rio

Iguaçu.

Segundo Bittencourt (1996) as águas das fontes termais da bacia do Paraná em

equilíbrio com argila caulínitica, albita e minerais micáceos, influência no controle dos

teores de sódio. Rosa Filho et al. (1987) consideram o íon sódio elevado quando se tem

um pH acima de 8 e considera como irregularidades atribuídas a influência de águas do

Aqüífero Botucatu/ Pirambóia, subjacente às rochas basálticas.

4.2.11 Potássio (K+)

O teor médio encontrado nas águas para o íon potássio foi de 7,1 mg.L-1, mínimo

de 0,3 mg.L-1 e máximo de 16,2 mg.L-1.

53

Conforme a Figura 19, pode-se observar que a maioria das amostras estudadas

apresentaram concentração do íon potássio inferior a 10 mg.L-1, porém os poços P8, P9,

P10 e P11 apresentaram concentração mais elevados em relação aos demais. No entanto

o poço P14 localizado no perímetro urbano da cidade de Rondonópolis, apresentou a

menor concentração. Os valores encontrados provavelmente estão associados ao

intemperismo das águas com dissolução do arenito através decomposição dos feldspatos

alcalinos da Formação Furnas.

Figura 19: Variação da concentração de potássio

O íon potássio ocorre em pequenas quantidades ou está ausente nas águas

subterrâneas, devido a sua participação intensa em processos de troca iônica, além da

facilidade de ser adsorvido pelos minerais de argila. Os valores de potássio na água

subterrânea são inferiores a 10 mg.L-1 comumente entre 1 a 5 mg.L-1 (FEITOSA e

FILHO, 2008).

O potássio é um elemento abundante na crosta terrestre, porém ocorre em

pequena quantidade nas águas subterrâneas. Normalmente as concentrações não são

consideradas tóxica, sendo um elemento vital para as plantas (HEM, 1985).

4.2.12 Ferro Total (Fe+2/Fe+3)

Neste trabalho a concentração média encontrado de ferro foi de 0,4 mg.L-1, o

mínimo de 0,02 mg.L-1 e o máximo foi de 1,9 mg.L-1. A portaria 2914/11 do MS e

54

Resolução Conama 396/2008, delimita valor máximo permissível para o ferro de até 0,3

mg.L-1 para fins de potabilidade. A linha traçada na figura 19 indica o limite máximo

permitido para o uso dessas águas em relação ao consumo humano.

A água de um poço poder ter concentrações consideráveis de ferro pelo contato

com partes metálicas de revestimentos do próprio poço, partes da bomba ou do

encanamento. Também pode estar presente em teores de até 0,3 mg.L-1 nas águas

subterrâneas (FEITOSA e FILHO, 2008).

Também pode-se observar na Figura 20 que as concentrações mais elevadas foram

encontradas nas amostras P1, P3, P6, P7, P9, P10, P11 e P13. Oito poços ultrapassaram

o valor máximo estabelecido pela Portaria 2914/MS em relação a potabilidade. No

entanto todas as amostras ficaram abaixo do VMP (5 mg.L-1) da resolução 396 do

CONAMA para fins de irrigação.

Pode ser que nestes poços esteja ocorrendo o processo de corrosão das tubulações

de revestimentos e a lixiviação dos átomos de ferro para a água. Como também podem

ter surgido da contribuição por dissolução das rochas da Grupo Cuiabá, que

estratigraficamente, está abaixo da Formação Furnas, tendo em vista que neste grupo

segundo Migliorinni (2005) há a ocorrência de piritas disseminadas nos filitos e

metadiamectitos.

Figura 20: Variação da concentração de ferro total.

55

Em águas subterrâneas os íons de ferro ocorrem sob a forma do íon ferroso (Fe+2) e

férrico (Fe+3). O íon ferroso (Fe+2) é instável e se oxida a férrico (Fe+3) que é insolúvel

em águas alcalinas. O íon ferroso é instável na presença de oxigênio contido na água.

Dessa forma no momento de amostragem se estiver presença do íon ferroso, quando a

amostra entrar em contato com o ar atmosférico, este se converterá em íon férrico. É por

isso que as concentrações são expressas em ferro total.

4.2.13 Sulfato (SO4-2)

Neste trabalho a concentração média encontrada foi de 3,61 mg.L-1. O mínimo de

0,21 mg.L-1 e o máximo de 17,78 mg.L-1. As amostras estão abaixo do limite

estabelecido pela portaria 2914/11 do Ministério da Saúde, portanto os teores são

baixos. Os mais elevados foram encontrados nas amostras P7, P8 e P9 (FIGURA 21).

Figura 21: Concentração de sulfato em mg.L-1

Na composição química das rochas da Formação Furna não há evidências de

minerais contendo enxofre, a explicação mais provável para a presença de sulfatos

nessas amostras seria da dissolução das piritas, que ocorrem disseminadas nos filitos e

metadiamectitos do Grupo Cuiabá. Outra possível fonte de sulfato nessas águas, poderia

ser da contaminação antrópica através do uso de fertilizantes e agrotóxicos nas áreas de

recarga, visto que na área estudada o aquífero é confinado.

56

As águas subterrâneas apresentam teores de sulfato em torno de 100 mg.L-1,

principalmente sob a forma dos ânions sulfato (SO4-2) para águas com pH maior que 2 e

bissulfato (HSO4-) para águas com pH menor que 2 (HEM, 1985).

A concentração de sulfato pode aumentar a partir da água da chuva e pela

dissolução dos sulfetos presentes nos solos e nas rochas. É um parâmetro importante na

qualidade de águas pois pode indicar contaminações por esgoto doméstico, industrial ou

práticas agrícolas.

4.2.14 Cloreto (Cl-)

Foram encontradas concentrações média de cloreto de 0,3 mg.L-1 mínimo de 0,03

mg.L-1 e máximo de 0,9 mg.L-1. A Figura 22 mostra que os valores determinados são

baixos, sendo que nos poços P13, P19 e P21, não foi detectado a presença do ânion.

Figura 22: Variação da concentração de cloreto.

A mineralogia da Formação Furnas é constituída principalmente por arenitos que

são minerais de quartzo e possui em menor concentração feldspato alcalino e

plagioclásio. Há pouca probabilidade de haver contribuição de cloretos desses minerais,

porém as concentrações encontradas podem ter surgidos através da lixiviação das áreas

de recargas do aquífero ou da mistura com águas meteóricas de tempos remotos.

A concentração de cloreto poder ser inferior a 5 mg.L-1 em águas subterrâneas de

regiões úmidas. A não ser que o aquífero tenha passado por intrusão marinha. Em águas

doces os valores variam entre 10 a 250 mg.L-1. No geral, este íon está associado ao

57

sódio que é muito solúvel e estável em solução. O cloreto não sofre oxidação e nem

redução em águas naturais (HEM, 1985).

Este íon, é considerado um bom indicador de poluição para aterros sanitários e

lixões que costumam ter altas quantidades de cloreto. Os íons cloreto são ânions

abundantes na água do mar com concentrações de até 19.000 mg.L-1. A água da chuva

contém menos de 1,0 mg.L-1 de cloreto (FEITOSA e FILHO, 2008).

4.2.15 Compostos Nitrogenados

O nitrogênio pode estar presente em águas sob suas formas compostas: orgânica,

amoniacal, nitrito (NO2-) e nitrato (NO3

2-); seguindo um ciclo desde o organismo vivo

até a mineralização total, onde está presente sob a forma de nitrato. A quantidade pode

indicar contaminação recente ou remota.

Através da concentração de compostos nitrogenados é possível determinar o grau e

a distância de uma fonte poluidora na água. Geralmente águas com presença de

nitrogênio orgânico e amoniacal são causadas por poluição de descargas de esgotos

próximos. Já as águas com concentrações de nitratos predominantes sobre nitrito e

amônia indicam poluição remota. Isso ocorre porque o ânion nitrato é produto final da

oxidação do nitrogênio (HEM, 1985).

O nitrato (NO3-) normalmente ocorre em baixas concentrações em águas naturais.

São muitos solúveis, o que dificulta a sua precipitação. Em meios redutores tende a ser

instável podendo passar a N2 ou NH4 + e eventualmente a nitrito (NO2

-). Essas reações

de redução ocorrem na presença de bactérias nitrosomanas.

O solo pode fixar nitrato (NO3-) através de vegetação. É um macronutriente para os

vegetais por ser uma espécie iônica que contém o nitrogênio, essencial para todas as

formas de vida. As concentrações de nitrato nas aguas naturais estão na faixa de 0,1 a 10

mg.L-1. Em áreas que possuem aplicações excessivas de fertilizantes, podem chegar até

a 600 mg.L-1. Altas concentrações de nitrato na água de poço podem resultar da

penetração direta da água da superfície ou da infiltração de água poluída no aquífero

através do solo (HEM, 1985).

Águas subterrânea podem conter quantidades de nitrato sem causar problemas

graves à saúde na concentração abaixo de 5 mg.L-1, todavia teores superiores

representam um indicativo de possíveis contaminações por fertilizantes ou dejetos

58

animais. Nitrito e amônia são ausentes, pois rapidamente são convertidos em nitrato

pelas bactérias. Pequenas concentrações de nitrito e amônia é sinal de poluição orgânica

recente. Em águas subterrâneas é improvável haver relação com as formações

geológicas (HEM, 1985).

O consumo de água contaminada por compostos nitrogenados pode estar

associado a dois efeitos adversos a saúde: a indução a metemoglobinemia,

principalmente em crianças e a formação potencial de nitrosaminas e nitrosamidas

carcinogênicas. A metemoglobinemia se desenvolve a partir do nitrato, através da

conversão bacterial deste para nitrito, no processo de digestão, que pode ocorrer na

saliva e no trato gastrointestinal. O nitrito tem efeito mais rápido e pronunciado do que

o nitrato (FOSTER; HIRATA, 1993).

As fontes de contaminação dos aquíferos por nitrato podem ocorrer através do

uso in situ de fossas sépticas e valas negras; como também pelas fazendas de criação de

animais, que produzem quantidades consideráveis de rejeitos orgânicos nitrogenados

podendo causar a contaminação do aquífero por infiltração e lixiviação.

Considerando a Resolução 396 do Conama (2008) as ressalvas para as

concentrações de nitrito e nitrato em relação aos usos múltiplos, são os VMP mostrados

na Tabela 6. Quando essas concentrações são expressas na forma de N-NH4+, N-NO2

-,

N-NO3-, os limites para o consumo humano são 1,5; 1,0 e 10 mg.L-1 respectivamente.

Tabela 6 Restrições quanto as concentrações de nitrito e nitrato (CONAMA, 2008)

Usos VMP em NO2-(mg.L-1) VMP em NO3

- (mg.L-1)

Consumo Humano 1,0 10

Dessedentação de animais 1,0 90

Irrigação 1,0 -

Recreação 1,0 10

Fonte : ANA, Novembro de 2010

4.2.15.1 Nitrato (NO3-)

Nas amostras estudadas, obteve-se uma a concentração média de nitrato de 0,35

mg.L-1. O mínimo de 0,04 mg.L-1 e o máximo de 1,85 mg.L-1. Nos poços P2, P13, P14,

59

P15, P19, P20, P21 e P22, as concentrações estavam abaixo do limite de detecção do

método empregado (FIGURA 23).

Figura 23: Concentrações de nitrato em mg.L-1

Apesar do poço P6 apresentar concentração mais elevada, todas as

concentrações foram baixas e estão de acordo com o valor máximo permitido pela

portaria 2914/11 do Ministério da Saúde.

4.2.15.2 Nitrito (NO2-)

A concentração média de nitrito encontrada foi de 0,18 mg.L-1. O valor máximo

de 0,37 mg.L-1 e mínimo de 0,07 mg.L-1. Pode-se observar na Figura 24, que os poços

P8, P9, P15, P18, P19, P20, P21 e P22, apresentaram a concentração de nitrito abaixo

do limite de detecção do método empregado. Todas as amostras estão abaixo do valor

máximo permitido pela portaria 2914/11 do Ministério da Saúde.

60

Figura 24: Concentração de nitrito

4.2.15.3 Amônia (NH4+)

Em nenhuma das amostras analisadas foi encontrada concentração acima do

limite de quantificação do cátion amônia (NH4+), fato esse já esperado, tendo em vista

que não é comum a presença desse íon nas formações rochosas.

4.2.16 Fluoreto (F-)

Neste trabalho obteve-se uma média de 0,14 mg.L-1. A concentração máxima

encontrada foi de 0,22 mg.L-1 e mínimo de 0,12 mg.L-1. Podemos observar na Figura

25, que foram detectados a presença desse íon, somente em cinco poços. Todos estão

abaixo do VMP pela legislação vigente.

61

Figura 25: Variação da concentração de fluoreto

O íon fluoreto é frequentemente encontrado em pequenas concentrações nas águas

subterrâneas. A principal fonte de fluoreto em rochas ígneas é a fluorita, ocorre com

concentrações entre 0,1 e 1,5 mg.L-1 nas águas naturais, podendo atingir às vezes 10

mg.L-1 e raramente 50 mg.L-1 em águas muito sódicas, com pouco cálcio (FEITOSA,

FILHO, 2008).

Tirumalesh et al. (2007) afirmam que o íon flúor possui solubilidade excessiva na

presença de sódio e bicarbonatos.

Salve et al. (2008), determinaram uma relação entre o pH e o flúor, indicando que a

alta natureza alcalina da água promove a lixiviação de flúor e afeta a concentração de

flúor nas águas subterrâneas.

O fluoreto é um constituinte químico com baixa concentração nas águas

subterrânea. É fornecido para a água através das rochas ígneas. Em concentrações

superiores a 1,5 mg.L-1 pode causar deformação nos ossos e manchas nos dentes.

Concentrações muito altas podem levar a pessoa à morte. Também é tóxico para os

vegetais (FEITOSA e FILHO, 2008).

62

4.2.17 Fosfato (PO4-2)

Neste trabalho o valor médio encontrado foi 0,58 mg.L-1. O máximo de 2,92 mg.L-

1 e mínimo de 0,03 mg.L-1. Observando a Figura 26, verifica-se que foi detectada

presença de fosfato, somente nas amostras P15, P18, P21 e P22. Essas concentrações

estão abaixo do VMP da portaria 2914/11 do MS.

Figura 26: Variação da concentração de fosfato

No poço 22 foi detectado a maior concentração para o íon fosfato (2,92 mg.L-1).

Segundo Feitosa e Filho (2008), a concentração pode fosfato em águas subterrâneas

pode variar entre 0,01 mg.L-1 a 1,0 mg.L-1, podendo chegar a 10 mg.L-1. A Resolução

CONAMA 396/2008, não estabelece valores para este ânion.

Embora essas concentrações estejam baixas, os valores encontrados provavelmente

estão relacionados ao ciclo natural do fósforo. Tendo em vista que o aquífero é

confinado e não há indícios de fosfato nas rochas do Aquífero Furnas. Outra hipótese,

seria a contaminação advinda dos detergentes, efluentes domésticos, inseticidas e

pesticidas nas áreas de recarga.

Não é muito frequente a existência de fosfato em águas subterrânea. Pode existir

em águas naturais com concentrações baixas devido à ação de microrganismos. Nas

águas subterrâneas é introduzido por vias antropogênica advindo dos detergentes,

efluentes domésticos, inseticidas e pesticidas.

63

4.3 Classificação para Irrigação

Para determinar a qualidade da água subterrânea da área de estudo para fins de

irrigação foi utilizado o diagrama USSL desenvolvido pelo departamento de agricultura

dos Estados Unidos e publicada em 1954.

Esse diagrama classifica as águas quanto ao uso na agricultura considerando a

condutividade elétrica como um fator de salinidade e a razão de adsorção de sódio como

risco de sódio, fazendo a relação entre os dois parâmetros.

Na Figura 27 é representado o gráfico para a área de estudo. Somente dois poços

(P8 e P9) apresentaram risco de salinidade média.

Figura 27: Diagrama de USSL para as amostras estudadas

A Tabela 7 mostra que doze poços apresentaram águas classificadas em C0-S1, na

qual são classificadas em águas com teor de salinidade nulo e baixo teor de sódio. De

acordo com essa classificação estas águas podem ser usadas sem restrições para fins de

irrigação. Seis poços apresentaram águas classificadas em C1-S1. Nessa classificação,

64

essas águas são consideradas de baixa salinidade e de sódio, podendo ser usadas para a

irrigação de quase todas as plantas, salvo se a permeabilidade do solo for muito baixa.

Os poços P8 e P9 apresentaram classificação C2-S1, sendo consideradas águas de

salinidade média e teor de sódio médio. Essas águas podem ser utilizadas para a irrigação

de plantas com tolerância moderada para sais e em solos arenosos e/ou solos orgânicos de

boa permeabilidade, tendo em vista que a irrigação com águas ricas em sais afeta a

dinâmica de floculação e dispersão do solo, e também pode modificar os aspectos físicos e

químicos, além de influenciar na germinação de plantas. A elevada salinidade desses poços

provavelmente se deve ao tempo de residência destas águas, que como consequência,

aumenta a quantidade de íons solubilizados nas mesmas.

Tabela 7- valores de SAR e a classificação USSL

Poços SAR Classe USLL Tipos de água

PT1 0,407 C0-S1 Mg-Na-Ca-HCO3

PT2 0,413 C0-S1 Mg-K-Na-Ca-HCO3

PT3 0,408 C0-S1 Mg-Na-Ca-K-HCO3

PT4 0,374 C0-S1 Mg-K-Ca-Na-HCO3

PT5 0,457 C0-S1 Mg-Na-K-Ca

PT6 0,359 C1-S1 Mg-Ca-K-Na

PT7 2,574 C1-S1 Na-HCO3

PT8 2,377 C2-S1 Na-Ca-HCO3

PT9 2,056 C2-S1 Na-Ca-HCO3

PT10 0,822 C1-S1 Na-Ca-Mg-HCO3

PT11 0,784 C0-S1 Na-Ca-Mg-HCO3



PT14 0,03 C0-S1 Ca-Mg-HCO3

PT15 0,224 C1-S1 Mg-Ca-HCO3


PT19 0,22 C1-S1 Mg-HCO3

PT20 0,31 C0-S1 Mg-Ca-K-Na-HCO3



65

4.4 Classificações por íons principais

Na Tabela 7 acima é possível verificar os íons majoritários presentes em cada uma

das amostras, em ordem decrescente de concentração.

Os poços P1, P2, P3, P4, P5, P19 e P22, foram classificadas como águas

bicarbonatas magnesianas sódicas e potássicas com condutividade entre 0 e 250 μS. cm-1 a

25ºC, representadas por 5-C-C1; já os poços P7, P10 e P11, foram classificadas como águas

bicarbonatas sódicas cálcicas com condutividade entre 0 e 250 μS. cm-1 a 25ºC,

representadas por 5-b-C1.

Os poços P13, P15, P18, P20 e P21, foram classificados como água bicarbonatadas

magnesianas cálcicas com condutividade entre 0 e 250 μS. cm-1 a 25ºC, representadas por

5-d-C1. Já os poços P8 e P9 foram classificados como águas bicarbonatadas sódicas

cálcicas com condutividade entre 250 e 750 μS. cm-1 a 25ºC.

No poço P14 a água foi classificada como bicarbonatada cálcio-magnesiana com

condutividade entre 0 e 250 μS. cm-1 a 25ºC, representada por 5-f-C1.

4.5 Classificação segundo Piper

Foi possível observar dois grupos distintos: um grupo com 17 amostras

representando as águas bicarbonatada cálcica ou magnesiana e outro grupo com apenas

3 amostras representando as águas bicarbonatada sódica (Figura 28).

66

Figura 28: Diagrama de Piper das amostras estudadas.

Podemos observar na Figura 28, que na classificação geral através do diagrama

de Piper, 85% das amostras foram classificadas como sendo águas bicarbonatas cálcicas

ou magnesianas, totalizando 17 amostras. E 15% foram classificadas em águas

bicarbonatas sódicas, sendo 03 amostras (PT7, PT8 e PT9). Em relação aos cátions

podemos observar que 80% das amostras foram classificadas em águas mistas com 16

amostras, e 5% como águas cálcicas, sendo uma amostra. Já para os ânions, ocorre em

100% das amostras a predominância do íon bicarbonato, sendo este o ânion mais

abundante para todos os tipos de água.

4.6 Razões iônicas

As razões iônicas são as relações entre os íons dissolvidos na água e indicam uma

relação entre o litotípo do qual água se origina. Pode indicar uma ação de fenômenos

modificadores ou uma característica especifica da água considerada. Para distinguir os

aquíferos em relação a sua composição química, são necessárias análises dos principais

67

cátions e ânions e comparar as relações entre eles. Os cálculos utilizados são os valores das

concentrações dos íons em meq.L-1 (CUSTÓDIO e LHAMAS, 2001).

Segundo Feitosa (2008), estas relações podem indicar um certo relacionamento

com o meio físico no qual água se origina, sugerir ações de fenômenos modificadores ou

apontar uma característica da água considerada. No presente trabalho foram calculadas as

razões iônicas rK+/ rNa+, rMg2+/ rCa2+ e rNa+/rCa2+:

Razão rK+/ rNa+

Na área de estudo esta razão apresentou valor médio de 0,92, mínimo de 0,17 e

máximo de 3,12. Através do valor médio, observa-se que na maioria das amostras as

concentrações dos íons sódio e potássio estão bem próximas. Porém no poço PT13 essa

relação é maior indicando ocorre a predominância do íon potássio em detrimento ao íon

sódio.

Essa razão também pode indicar um processo de troca catiônica natural da água em

questão. As razões rK+/ rNa+ são frequentemente encontradas na faixa de 0,04 e 0,3 em

águas doces (HEN, 1985).

Razão rMg2+/ rCa2+

Os valores variam entre 0,51 e 2,36 com média de 1,22. A maioria dos poços

analisados (14 poços), apresentaram valores maiores que 1,0, indicando que nesses pontos

as águas analisadas possuem maiores concentrações do íon magnésio.

Quando os valores são menores que 1,0 podem indicar a presença de rochas

dolomíticas e se forem superiores a 1,0 tem-se a associação com compostos de silicatos

magnesianos. A diminuição da razão ocorre quando há a dissolução da calcita e o aumento

quando há a precipitação do carbonato de cálcio (Custódio e Lhamas, 1983). De fato,

foram encontrados somente seis poços com razão menor que 1 e quatorze poços com razão

maiores que 1, isso pode ser um indicativo de que a contribuição desses íons provém de

rochas silicatadas magnesianas.

Esta razão é importante para indicar influência de águas confinadas por rochas

cálciticas ou dolomíticas, ou uma possível contaminação do aquífero por água do mar

(Hem, 1985). Como as razões encontradas foram baixas, confirma a hipótese de ausência

de rochas calcárias ou dolomíticas nas águas do Aquífero Furnas.

Razão rNa+/rCa2+

Os valores variam de 0,16 a 4,32 com média de 1,18. A maioria dos valores encontram-se

perto de 1, indicando que há um equilíbrio nas concentrações desses dois íons.

68

As razões entre sódio e cálcio podem indicar uma variação nos processos de troca de base

na água. A maior parte das amostras apresentaram essa razão em torno de 1, indicado o

equilíbrio químico dos íons sódio e cálcio.

4.6 Coeficiente de correlação linear de Pearson

As correlações permitem estudar o comportamento conjunto de variáveis distintas

e indicar um grau de relacionamento entre elas. O coeficiente de correlação linear de

Pearson é usado para medir as correlações dentre duas variáveis distintas.

A linearidade entre parametro é considerada forte quando os coeficientes de

correlação estivem na faixa de 0,61< R < 0,91(BRITO et al., 2003).

Considerou-se as correlações cujos os valores numéricos se encontravam nessa

faixa. A Tabela mostra os parâmetros que deram correlação forte. Os espaços em branco

foram retirados pois são valores que indicam correlação média.

Tabela 8 - matriz de correlação entre os parâmetros estudado.

Houve correlação significativa entre o pH e a alcalinidade. Essa correlação é uma

indicação de que o íon bicarbonato influência de forma significativa no pH dessas

águas, assim como também os íons cálcio, magnésio, potássio e sódio, além da dureza

que teve uma correlação expressiva com o pH. A alcalinidade dessas águas é decorrente

da presença de íons bicarbonato, que controlam o pH e contribuem para a formação de

compostos solúveis como bicarbonato de sódio, bicarbonatos de cálcio, bicarbonatos de

magnésio e bicarbonato de potássio. São sais que estão solubilizados na água que

provavelmente são de origem natural da Formação Furnas e também do Grupo Cuiabá

que se encontra subjacente.

69

Pode se observar na Tabela 8 uma correlação bastante forte entre a condutividade

elétrica e os ions sódio, potássio, cálcio, magnésio, sulfato além da alcalinidade. A

condutividade elétrica na água é determinada pela presença de sais dissolvidos e

ionizados, que neste caso é favorecida pela presença desses íons na solução, com ênfase

para os íons sódio e sulfato, demonstrando também que estes íons tiveram boa

correlação, indicando que os íons responsáveis pela condutividade elétrica dessas águas

estão relacionados com a concentração dos mesmos.

A dureza apresentou correlação fortíssima com os íons cálcio, magnésio e potássio

demonstando que a concentração dos íons cálcio e magnésio estão diretamente

relacionados com a dureza total, indicando que a dureza sofre influência desses íons.

Observa-se também que o íon cálcio apresentou maior correlação que o magnésio.

Certamente a dureza dessas águas são provenientes de compostos solúveis de

bicarbonatos de cálcio e/ou magnésio, sulfatos de cálcio e/ou magnésio em solução.

Também ocorre correlação com os íons sódio e cloreto demonstrando que a dureza

também é influenciada pelos sais de sódio e sais de cloreto, de acordo com a Tabela 8.

As concentrações de sólidos totais dissolvidos apresentram uma correlação forte com a

dureza, indicando que os íons responsáveis pela dureza da água também influência nos

valores de sólidos totais dissolvidos (ANEXO B).

O íon cloreto apresentou correlação com a dureza, o cálcio e o potássio, de acordo

com a Tabela 8. Esse fato indica que também há na composição química da água sais

solubilizados de cloreto de cálcio e cloreto de potássio que também influenciam na

dureza. A correlação com o ânion nitrato pode ser explicado pela existência de troca

aniônica entre as espécies.

Os íons sulfato, sódio, potássio e cálcio mostraram uma forte correlação entre si

(Tabela 8). Pode ser um indicativo de que no intemperismo das águas subterrânea, estas

espécies químicas estejam em equilíbrio formando compostos como sulfato de cálcio e

sulfato de potássio, solúveis na água. Na Figura 29 é apresentada a correlação entre

ânion sulfato e a somatória das concentrações dos cátions sódio e potássio. Há uma

correlação fortíssima entre esses íons, com maior probabilidade de haver em solução

sais dos mesmos. Na mesma figura é possível identificar que há três pontos afastados do

grupo principal de amostragem. Eles se referem aos poços P7, P8 e P9, que possuem

maior concentração de sódio e potássio.

70

Figura 29: Correlação entre a soma do íon sódio + potássio com o ânion sulfato. Valores em meq.-1

71

5. CONCLUSÃO

O Aquífero Furnas na área de estudo, possui artesianismo e termalismo. As

temperaturas medidas mostraram que predomina na região águas mesotermais e termais,

embora em alguns locais as águas são hipertermais.

O aquífero é explorado por poços tubulares profundos artesianos jorrantes e não

jorrantes. Segundo relatos dos proprietários, alguns poços foram jorrantes no passado e

atualmente perderam essa característica. Este fato pode ser indicativo de um possível

rebaixamento potenciométrico do aquífero.

Os parâmetros estudados permitiram concluir que as águas subterrâneas da região

sudeste do Estado de Mato Grosso, apresentam baixa concentração de sais dissolvidos,

fato que provavelmente está relacionado com a ocorrência de minerais pouco solúveis

da formação rochosa (quartzo e feldspato), colaborada pelo pouco tempo de residência,

além do alto índice pluviométrico da região e consequente lixiviação das rochas.

As águas subterrâneas estudadas apresentarem baixas concentrações de sais

dissolvidos, entretanto os poços P8 e P9 apresentaram salinidade ligeiramente mais

elevada. Nessas águas foram registrados maiores índices de dureza total, STD,

alcalinidade, CE, pH, e os íons sódio, magnésio, cálcio e potássio. Este fato

provavelmente se deve ao maior tempo de residência dessas águas. Embora estes

parâmetros encontram-se mais elevados, todos estão de acordo com a legislação

vigente.

Das vinte duas amostras analisadas para o ferro, oito apresentaram concentrações

superiores ao limite máximo permissível para o consumo humano (portaria 2914/11 do

MS). Porém todas estão abaixo dos limites máximos permissíveis para a irrigação

(Resolução Conama 396/2008).

Os tipos químicos dominantes, permitiram classificar as amostras de água da

região, em águas bicarbonatada cálcicas ou magnesianas, havendo três poços com águas

do tipo bicarbonatada sódica. O principal tipo de água encontrada foi bicarbonatada

magnesiana, o que mostra o controle litoquímico exercido pelas rochas da Formação

Furnas.

O Aquífero Furnas é um importante recurso hídrico subterrâneo do sudeste do

Estado de Mato Grosso, que deve ser explotado de forma sustentável para assegurar

água com qualidade e quantidade à população e futuras gerações.

72

6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS

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79

7. ANEXOS

ANEXO A - Parâmetros medidos em campo

Poço pH Cond. (μS/cm) T.°C água T.º C Ar HCO-

3(mg.L-1)

PT01 6,3 51,8 46,0 30 31,0

PT 02 6,4 81,0 43,0 30 61,0

PT03 6,6 85,7 46,0 34 37,0

PT 04 6,3 87,5 27,8 30 38,5

PT05 6,3 97,4 38,0 32 42,0

PT06 5,7 101,9 34,0 32 44,0

PT07 7,5 236,0 30,0 31 85,4

PT08 7,8 280,0 45,0 33 164,7

PT09 7,7 276,0 40,0 34 152,5

PT10 7,5 164,4 41,0 34 122,0

PT11 7,3 78,6 38,0 38 100,0

PT12 7,1 129,5 38,0 30 79,3

PT13 5,6 24,4 28,0 28 12,5

PT14 5,5 11,0 28,0 29 2,5

PT15 6,3 100,5 42,0 26 54,9

PT16 4,8 7,6 27,5 32 24,4

PT17 6,7 143,5 31,5 33 54,9

PT18 6,6 55,8 30,0 32 48,8

PT19 6,7 105,7 40,0 32 36,6

PT20 7,5 59,2 47,0 42 73,2

PT21 7,1 81,5 47,0 41 61,0

PT22 7,2 78,6 34,5 39 73,2

80

ANEXO B - Correlação entre dureza e sólidos totais dissolvidos

ANEXO C - Correlação entre a condutividade elétrica e o sódio.

81

ANEXO D - Correlação entre os íons cálcio e magnésio e a dureza total

82

ANEXO E –Resultado dos metais analisados.

Metais (mg.L-1)

Poços Mn Cu Pb Cd Li+ Br -

PT01 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT 02 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT03 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT 04 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT05 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT06 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT07 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT08 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT09 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT10 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT11 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT12 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT13 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT14 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT15 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT16 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT17 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT18 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT19 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT20 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT21 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

PT22 <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q. <L.Q.

L.D. 0,04 0,07 0,02 0,02 - n.d.

L. Q. 0,1 0,2 0,07 0,06 0,05 n.d.

*não determinado

universidade federal de mato grosso …ri.ufmt.br/bitstream/1/233/1/diss_2015_aparecida de...

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