RESUMO:

Estudos realizados em todo o mundo sobre a intrusão salina em aquíferos são cada vez mais frequentes pela elevada concentração da população próxima às áreas costeiras. Atualmente, os aquíferos costeiros sofrem uma grande pressão, pois são alvos de intensa explotação e vêm sofrendo crescente degradação de seus recursos, dentre outras razões, pela elevada carga de efluentes domésticos e urbanos, como é o caso do distrito de Itaipuaçu, na cidade de Maricá, estado do Rio de Janeiro. O presente trabalho teve por objetivo analisar as condicionantes hidrogeológicas (dados de física e química, isótopos e aspectos hidrodinâmicos) e produzir um modelo conceitual do aquífero de Itaipuaçu. Como principais resultados da pesquisa obtiveram-se: 1) a elaboração de um novo banco de dados hidrogeológicos para a região; 2) a estimativa de recarga do aquífero mediante diferentes técnicas de balanço hídrico; 3) a obtenção de parâmetros hidráulicos do aquífero, que permitiram conhecer suas características hidrodinâmicas, indicando uma elevada condutividade hidráulica do aquífero superior livre, embora este seja de pequena espessura; 4) o estudo da isotopia aportou dados complementares, que auxiliaram na caracterização do aquífero, permitindo diferenciar um aquífero superior livre em toda planície costeira, separado de um aquífero semiconfinado por materiais pelíticos; e 5) elaborou-se o modelo conceitual da área, apoiado pela confecção de simulações numéricas e hidrogeoquímicas, o que ajudou a consubstanciar as hipóteses de trabalho e quantificar a recarga, o fluxo subterrâneo e as interações com os corpos salinos adjacentes. Com todos esses elementos pôde-se definir, mesmo que de forma preliminar, o modelo conceitual do aquífero local e confirmar que este aquífero costeiro não apresenta indícios de intrusão salina.

Palavras Chave: Aquífero Costeiro. Hidrogeoquímica, Itaipuaçu. Modelo conceitual. Visual-Modflow.


ABSTRACT

Worldwide studies conducted on the subject of freshwater-saltwater interface and saltwater intrusion in coastal aquifers are becoming more frequent due to the high concentration of population near coastal areas. Currently, coastal aquifers are under great pressure and are subject to intense exploitation in Brazil, with water resources becoming increasingly degraded, due to, among other causes, the high load of domestic and urban sewage, and high withdrawal rates, as in the Itaipuaçu district of Maricá-RJ. The present work aimed to analyze the hydrogeological conditionings (physical and chemical data, isotopes and hydrodynamic aspects) and produce a conceptual model of the aquifer. The main results of the research were: 1) development of a new hydrogeological database for the region; 2) recharge estimation using water balance achieved by a variety of techniques; 3) aquifer hydraulic parameters obtained allowed evaluating hydrodynamic characteristics; 4) isotope study contributed to additional insights into the aquifer characterization, allowing to differentiate the phreatic aquifer from the semiconfined aquifer; 5) a conceptual model of the area was built, supported by the development of numerical and hydrogeochemical modeling exercises, helping to verify working hypotheses and quantify the groundwater flow and recharge and interactions with adjacent saline bodies. All these elements helped to define, even preliminarily, the functioning mode of the local aquifer and to confirm that, according to available data, this coastal aquifer does not show evidence of saline intrusion.

Keywords: Coastal Aquifer. Hidrogeochemistry. Itaipua 

RESUMO

A qualidade e quantidade da água disponível para usos múltiplos dependem dos serviços ambientais, do equilíbrio ecológico e das atividades humanas. O presente estudo descreve uma abordagem para avaliar os parâmetros de qualidade da água em função da probabilidade de atendimento em relação às classes de qualidade, associadas aos riscos de não atendimento de acordo com a legislação vigente. Foram analisados parâmetros de qualidade da água coletados em períodos sem a presença de precipitação no rio Vacacaí-Mirim no município de Santa Maria-RS, em sub-bacias hidrográficas de diferentes usos do solo e números de habitantes. Constatou-se que a bacia hidrográfica de área mais preservada com mata nativa e campo atende a legislação CONAMA 357/05 para a Classe 3 para todos os parâmetros de qualidade da água analisados. No entanto, a área com maior influência de urbanização, elevado percentual impermeável e número de habitantes não atende, em muitos parâmetros, as classes da legislação vigente.

Palavras Chave: Probabilidade de qualidade da água. Atividades antrópicas. Degradação ambiental.


ABSTRACT

The water quality and quantity available for multiple uses depend on environmental services, ecological balance and human activities. This study describes an approach to evaluate the water quality parameters according to the compatibility probability in relation to quality classes associated with risk of violation according to current legislation. Water quality parameters collected in periods without precipitation in the Vacacaí-Mirim River in Santa Maria-RS in sub-basins with different land uses and number of inhabitants were analyzed. The best preserved catchment area with native forest and grassland complies with CONAMA 357/05 legislation for Class III 3 in almost all quality parameters but total coliforms. However, the area with the greatest influence of urbanization, high percentage of imperviousness and number of inhabitants does not meet the classes of current legislation in many parameters.

Keywords: Probability of water quality. Anthropogenic activities. Environmental degradation. 

RESUMO

O material particulado presente em coleções hídricas configura-se como um grande problema na gestão deste recurso. Estas partículas podem abrigar diversas substâncias nocivas, provocar diminuição da vida útil de reservatórios, diminuir a capacidade de transporte de sistemas de drenagem, entre outros. Além disso, grande parte de substâncias dissolvidas devem ser convertidas a partículas para posterior remoção em sistemas de tratamento, durante a separação sólido-líquido. Uma das medidas para entendimento dos processos aos quais se envolvem as partículas presentes na água, os problemas agregados e forma de tratamento, é o conhecimento de sua distribuição na suspensão uma vez que fenômenos como transferência de massa, adsorção, difusão e reações bioquímicas são todos influenciados por esta distribuição. Neste sentido, este trabalho buscou avaliar a Distribuição de Tamanho de Partículas (DTP) de cinco conjuntos de amostras produzidas em laboratório a partir de ensaios conduzidos com a mesma água de estudo, variando-se as condições de obtenção das partículas (flocos). Foram produzidos conjuntos de partículas distintos e determinados os parâmetros representativos de sua distribuição de tamanho, por dois métodos: linearização função de DTP e integração da função de DTP. Ambos os métodos se mostraram ferramentas hábeis para reproduzir, a partir do parâmetro - representativo, a DTP original. A grande vantagem deste tipo de abordagem é a possibilidade de se representar por um único valor, e não mais um conjunto extenso de valores, o tamanho das partículas por faixas pré-determinadas. Além disso, pode ser possível relacionar este parâmetro com algum método de difração de luz que forneça em termo real, por meio da perturbação de sinal, a variação dos tamanhos das partículas presentes no meio.

Palavras Chave: Distribuição de Tamanho de Partículas. Parâmetro representativo da DTP. Coleções hídricas


ABSTRACT

Particles are present in several types of water collections and they constitute a major problem in the management of this resource. These particles can cause a sort of problems, such as: to retain harmful substances, to diminish reservoirs capacity, to reduce drainage systems capacity, among others. Moreover, much of dissolved substances must be converted to particles before removal, so that removing particles means removing most of harmful substances. In this context, the assessment of physical characteristics of particles is crucial for improving their removal. Thus, particle size distribution (PSD) is an important tool for physical and chemical removal process. This study aimed to evaluate the PSD of five sets of laboratory samples. The parameter of function which represents PSD was evaluated of two different modes: by Linearized and by integrated forms. Both methods were able to reproduce parameters of PSD. The use of a representative PSD parameter was possible, thus permitting to represent, by means of a single value, and no more by means of a set of values, the PSD in different ranges. Furthermore, it may be possible in future to relate the characteristic parameter with a light diffraction method which can provide real-time analysis.

Keywords: Particle size distribution. Representative parameters. Hydro collections 

RESUMO

Ações antrópicas têm causado distúrbios ambientais como desmatamento e eutrofização de corpos d-água. Este trabalho objetivou investigar o efeito das modalidades de agricultura tradicional (Projeto de Assentamento Mojú/PA-Mojú) e mecanizada de soja (Rodovias BR-163 e PA-Curuá-Una), em 24 microbacias na área de influência da rodovia BR-163, incluindo a área de referência (Flona Tapajós), nos municípios de Santarém e Belterra (PA), em outubro de 2011 (estação seca) e abril de 2012 (estação chuvosa). O Índice de Estado Trófico (IET) foi utilizado para tal finalidade. A maioria das áreas pesquisadas apresentou discreto nível de trofia: Flona-Tapajós(IET 39-48),Curuá-Una (IET 41-54), BR-163 (IET 45-53) e PA-Mojú (IET 44-62). As microbacias do PA-Mojú apresentaram maiores graus de trofiaque os de agricultura mecanizada (BR-163 e Curuá-Una). A estação chuvosa influenciou de forma significativa os componentes fósforo total (PT) e clorofila-a (CL) para as áreas da Curuá-Una (PT 3,2-5,6 µg.L-1; CL1,03-2,66µg.L-1), BR-163 (PT 3,9-15,0 µg.L-1; CL 0,35-3,68µg.L-1) e PA-Mojú (PT 3,8-4,9µg.L-1; CL 0,68-28,57µg.L-1). Na Flona, os valores para fósforo total e clorofila-a oscilaram entre 3,3-3,9 e 0,13-1,78 µg.L-1, respectivamente. Não se observou alteração nos níveis de trofia entre os pontos à montante e jusante dos igarapés interceptados por barragem, na área da BR-163. Apesar da maioria das microbacias estudadas ainda não apresentarem desequilíbrio limnológico significativo quanto ao grau de trofia, percebe-se aumento no IET quantitativo nas áreas de cultivo antigo (15 anos de uso do solo) em relação às de cultivo recente (10 anos de uso do solo).

Palavras chave: Índice de estado trófico. Eutrofização. Recurso hídrico. Qualidade da água. Soja


ABSTRACT

Human activities have caused environmental disturbances such as deforestation and eutrophication of water bodies. This study aimed to investigate the effect of the methods of traditional agriculture (Settlement Project Mojú/PA-Mojú) and mechanized soy (Highways BR-163 and PA Curuá-Una) in 24 watersheds in the area of influence of the BR-163 highway, including the area of natural reference (Flona Tapajós) in the municipalities of Santarém and Belterra (PA) in October 2011 (dry season) and April 2012 (rainy season). The Trophic State Index (TSI) and multivariate analysis were used for this purpose. Most areas surveyed showed a good level of environmental conservation, be it natural or from human activities. The watersheds of the PA-Mojú showed a higher level of trophism than those with mechanized agriculture (BR-163 and Curuá Una). The rainy season significantly influenced the total phosphorus and chlorophyll-a components in the areas of Curuá Una, BR-163 and PA-Mojú. There was no significant change during the flow of water from upstream to downstream in the area of the BR-163. Although most watersheds studied do not present a significant limnological imbalance in the degree of hypertrophy, an increase is seen in in quantitative TSI in the areas that have been cultivated for a long time (15 years of land use) compared to recent cultivation (10 years of land use).

Keywords: Trophic state index. Eutrophication. Water resources. Water quality. Soy 

O presente trabalho teve por objetivo determinar a variação espaço-temporal e o aporte fluvial dos nutrientes inorgânicos e íons maiores em rios e riachos localizados na bacia hidrográfica do Rio Tijuipe, em uma área de preservação ambiental no Nordeste brasileiro. As amostras de água foram coletadas mensalmente de agosto de 2010 a julho de 2011, em 11 pontos ao longo da bacia hidrográfica, sendo analisados os íons NO3-, NO2-, NH4+, PO43-, SiO2,Cl -, SO42-, HCO3-, Na+, K+, Mg2+ e Ca2+. A presença da mata ciliar no entorno da bacia foi determinante para o comportamento dos nutrientes nos rios sendo que o nitrato foi a forma predominante de nitrogênio inorgânico, o que é esperado em áreas preservadas. Os íons maiores apresentaram a seguinte ordem de grandeza: K+ < SO42-< Ca2+ < HCO3-< Mg2+ < Na+ < Cl -, sendo a maior contribuição relacionada aos íons Cl -e Na+, cuja principal fonte é a deposição atmosférica devido à proximidade com o oceano. Com este trabalho observou-se que a bacia hidrográfica do Rio Tijuipe apresenta características de áreas preservadas, não apresentando variações significativas nas concentrações de íons. 

O artigo apresenta uma versão modificada do método GOD (FOSTER et al., 2006), para a medição da vulnerabilidade de aquíferos. O método pondera o grau de confinamento da água subterrânea; a litologia geral dos estratos de cobertura; e a distância até o nível freático ou até o teto do aquífero confinado. A área de estudo é a bacia hidrográfica do Rio do Peixe, situada na região do Médio Oeste de SC, Brasil. Neste estudo, a densidade de lineamentos e a espessura e textura dos solos foram analisadas, em substituição aos descritores do método GOD. Para calcular o risco de contaminação do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG), foram obtidas informações sobre o uso da terra. Cruzando o mapa de densidade de lineamentos com o mapa de vulnerabilidade dos solos, foi possível delimitar áreas de maior ou menor vulnerabilidade intrínseca. O mapa do grau do risco de contaminação é o resultado da combinação do mapa de vulnerabilidade intrínseca com o mapa do risco potencial de contaminação. O mapa de vulnerabilidade intrínseca mostra que áreas com maior densidade de fraturas, falhas ou diques, coincidem com as áreas de solos menos espessos e de característica menos argilosa, resultando assim em áreas de alta ou muito alta
vulnerabilidade. As áreas com maior potencial de risco de contaminação são ocupadas pelos corpos d-água, as urbanizadas e as cultivadas. 

O conhecimento da capacidade de retenção de água no solo é de fundamental importância para o estudo dos processos físicos envolvidos no sistema solo-água. Sua representação é feita através da curva de retenção, obtida em laboratório, com a utilização de equipamentos específicos e amostras deformadas ou indeformadas, ou diretamente no campo, com o emprego de tensiômetros e medidores de umidade. O procedimento mais tradicional consiste em determiná-la em
laboratório utilizando amostras indeformadas e a Câmara de Richards. Apesar de consagrado, este ensaio com esse equipamento tem como inconveniente o tempo necessário para realizá-lo. Para evitar este problema, diferentes metodologias vêm sendo propostas visando a obtenção da curva de retenção de forma indireta, a exemplo das funções de pedotransferência. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o desempenho de dois métodos dessa natureza a partir da comparação de seus resultados com os resultados da metodologia clássica. Os métodos avaliados foram o de Arya & Paris (1981) e os dois modelos propostos por
Walczak et al. (2006). A base de dados foi constituída de 78 amostras indeformadas coletadas em nove tipos de solos, sendo oito deles argilosos, na bacia do arroio Taboão na região do município de Pejuçara - Rio Grande do Sul. Os resultados obtidos mostraram que todos os modelos analisados subestimaram sistematicamente as umidades dos solos em relação às obtidas em laboratório. Em 65 % das amostras analisadas, os modelos de Walczak et al. (2006) apresentaram desempenhos superiores ao modelo de Arya & Paris (1981). 

O cultivo de arroz irrigado por inundação consiste na principal atividade econômica da Bacia Hidrográfica do rio Santa Maria, RS, tomada como estudo de caso no presente artigo. O referido cultivo possui ampla ocupação tanto em suas cabeceiras como a montante de sedes municipais, apresentando potenciais conflitos com o abastecimento público. Historicamente, a bacia apresenta um amplo número de ações e articulações institucionais com vistas à gestão da escassez
hídrica. Neste artigo objetiva-se avaliar a relação entre o discurso dos representantes do Comitê de Bacia do rio Santa Maria e a efetividade dos processos de gestão das águas. Para tanto, acompanhou-se as reuniões do órgão e aplicou-se a ferramenta de Mapeamento Conceitual para articular a representação visual de redes de ideias das atas das reuniões plenárias a partir de técnicas de estatística multivariada. A análise compreende um período de sete anos (2008-
2014). O método utilizado auxiliou a análise integrada das questões, os temas preponderantes, tomada de decisões e a efetividade das ações. Espera-se que os resultados da análise possam auxiliar os Comitês e os demais órgãos integrantes do Sistema Estadual de Recursos Hídricos na auto-avaliação de suas ações e no direcionamento de sua gestão. 

Neste trabalho objetivou-se monitorar e modelar um plano de infiltração, construído em escala real, para manejo de águas pluviais com área de 3.001 m². Foram monitorados a precipitação, a vazão de entrada e o nível de água no interior do plano. Os equipamentos foram calibrados por meio de ensaios de campo com o esvaziamento controlado, por meio do descarregamento de 9,3 m3 de água em ensaios em triplicada. Foram monitorados 32 eventos de chuvas, sendo que destes 7 apresentaram registros de lâmina. O método de PULS foi empregado para modelagem. O modelo foi calibrado empregando condutividade hidráulica variável e constante. Na etapa de calibração os valores de R2 médios foram de 0,75 e 0,72 respectivamente. Na validação obtiveram-se valores de R2 de 0,71 para duas condutividades. Os tempos de esvaziamento, em torno de 25 min, foram explicados pelas altas taxas e áreas de infiltração. Os valores médios observados de tempo de retardo variaram em média 5,9 min; de tempo de pico em média 28,3 min e do tempo de escoamento na superfície do plano em média 12,2 min. Os resultados indicaram que o método de PULS pode ser aplicado com restrições, tendo em vista as vazões iniciais calculadas pelo PULS foram maiores que as observadas. Tal fato foi atribuído aos baixos valores de lâminas de água registrados e as irregularidades topográficas no plano gramado, os quais incorreram em imprecisão na relação nível de água e volume inicial. 

Em um cenário de relativa escassez hídrica, torna-se recomendável a implementação de políticas públicas objetivando a manutenção de níveis adequados de abastecimento de água potável. Uma possibilidade importante é o uso de água de chuva captada em edificações residenciais com o propósito de suprir as demandas não potáveis de água em domicílios. O presente trabalho propõe uma metodologia de avaliação do potencial de economia de água potável por meio de sua substituição por água de chuva para fins não potáveis em edificações residenciais unifamiliares (casas). Para tanto, foram realizadas análises hidráulicas e financeiras, tomando como estudo de caso o município de Belo Horizonte, MG. Verificou-se que, em um cenário de uso generalizado do sistema de aproveitamento de água de chuva em residências unifamiliares, pode-se obter uma economia anual equivalente a 2 meses de abastecimento de água potável para residências. Por outro lado, para o cenário adotado, os resultados econômicos apresentam viabilidade do sistema, mas com elevado payback e taxa interna de retorno (TIR) muito próxima à taxa mínima de atratividade (TMA), sugerindo a necessidade de avaliação de modelos de financiamento e incentivo à disseminação do sistema.