PPGECRN - Programa de Pós-graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais

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Browsing PPGECRN - Programa de Pós-graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais by Subject "Águas subterrâneas"

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    Aplicação e técnicas de quantificação da infiltração e da recarga de aquíferos do alto Rio das Velhas (MG)
    (Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Freitas, Suzy Magaly Alves Cabral de; Bacellar, Luis de Almeida Prado
    Boas condições de recarga são fundamentais para a manutenção, de forma sustentável, das vazões nas drenagens em épocas de estiagem, com importantes reflexos nas atividades humanas e na preservação dos ecossistemas. De forma a investigar a influencia da litologia e uso e ocupação do solo e comparar técnicas utilizadas na determinação da infiltração e da recarga de aqüíferos foram analisadas quatro microbacias situadas na sub-bacia do Alto Rio das Velhas, em duas das unidades geológicas dominantes, o embasamento cristalino, representado pelo Complexo Metamórfico do Bação (CMB)- microbacias CCV e CSV, e os xistos do Grupo Nova Lima (GNL)- microbacias FAZ e UAI. As microbacias se diferenciam pelo grau de degradação, com presença de voçoroca (CCV) e pastagens (FAZ). Foram monitoradas durante um ano hidrológico, quando foram instalados pluviômetros e um pluviógrafo, vertedores e indicadores de nível d`água (INA). Com os dados obtidos, foram elaborados hietogramas, hidrogramas com médias diárias e mensais e gráficos da variação temporal do nível d´água subterrâneo. Foi feita a caracterização pedológica e geotécnica dos solos em algumas dezenas de pontos representativos das microbacias. A determinação da condutividade hidráulica dos horizontes superficiais dos solos envolveu ensaios com infiltrômetro de anéis e permeâmetro Guelph. A recarga potencial foi determinada utilizando-se de lisímetros e técnicas auxiliares (condutividade hidráulica) e a recarga real, utilizando-se de técnicas de balanço hídrico, a interpretação de hidrogramas e a variação do nível d’água (VNA). A separação do fluxo de base em hidrogramas possibilitou estimar alguns índices de interesse para a avaliação da recarga, tais como o índice de fluxo de base (IFB), o fluxo de base específico (FBE) e Vo, que é teoricamente o volume máximo armazenado de água subterrânea nos aqüíferos, no início da recessão, a partir do qual se estima a recarga (Ra). Com os ensaios laboratoriais, observou-se que os solos do CMB possuem uma granulometria menos uniforme, mais rica em areia média a grossa, maior porosidade e tendência a menor diâmetro médio ponderado dos grãos (DMP). No Grupo Nova Lima o solo é rico em silte e areia fina. A análise dos dados hidrológicos evidenciou que os maiores valores de coeficiente de recessão foram encontrados nas microbacias do Grupo Nova Lima e na CCV. As microbacias CSV e UAI apresentaram menores índices de fluxo de base (IFB). A recarga potencial (infiltração) foi maior nas microbacias situadas no CMB. As microbacias situadas no Grupo Nova Lima apresentaram, de maneira geral, maior recarga real dos aqüíferos. Os resultados da técnica VNA e o padrão dos hidrogramas indicaram a tendência das microbacias situadas no CMB serem mais sustentáveis, por conservarem por mais tempo a água no sistema e a liberarem mais lentamente devido a maior proporção de aqüíferos intergranulares na base do regolito, mais espesso, com maior coeficiente de armazenamento e menor transmissividade resultando em coeficientes de recessão inferiores.
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    Avaliação da exposição da população de Passagem de Mariana (MG) aos elementos-traço, com ênfase ao arsênio.
    (Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Mendes, Louise Aparecida; Costa, Adivane Terezinha
    O distrito de Passagem de Mariana, localizado na porção sudeste do Quadrilátero Ferrífero, MG, constitui uma área intensamente afetada pela exploração aurífera desde o século XVIII. As minas de ouro antigas expõem minerais sulfetados à oxidação, liberando lentamente elementos-traço, com destaque para o As, para águas subterrâneas e superficiais. O abastecimento em determinadas residências desse distrito é feito através de captação de águas de minas abandonadas, isentas de tratamento e monitoramento de qualidade, sendo essas utilizadas para consumo doméstico. Neste contexto, o objetivo desse estudo foi a caracterização geoquímica das águas de consumo de reservatórios da estação de tratamento de água e de antigas minas de ouro abandonadas e avaliar a exposição da população aos elementos-traço, com ênfase ao arsênio através das análises de urina e cabelo. Nas águas de minas e da estação de tratamento de água (ETA) o ânion principal foi o bicarbonato (HCO3¯), e o cátion predominante foi o cálcio, sendo, portanto classificadas como bicarbonatadas-cálcicas. Observou-se que todas as amostras apresentaram concentrações de arsênio acima do limite de quantificação (LQ), porém quatro amostras ultrapassaram o valor máximo permitido estabelecido pela Portaria 518 do Ministério da Saúde de 10 μg.L-1. As concentrações de arsênio nas amostras de água variaram de 0,07 a 44,0 μg.L-1. As concentrações de ferro e manganês de algumas amostras excederam o limite estabelecido pela portaria 518 do Ministério da Saúde. No ribeirão do Carmo as concentrações de arsênio em todas as amostragens, variaram de 13,7 a 22,9 μg.L-1, excedendo o limite máximo permitido estabelecido pela COPAM de 10 μg.L-1. O teor de Mn foi superior à concentração de Fe e Al, variando de 454 a 924 μg.L-1, ultrapassando o valor máximo permitido de 100 μg.L-1. Com relação às análises de amostras de urina de 93 moradores de comunidade de Passagem de Mariana, foram detectadas concentrações, acima do LQ, dos elementos As, Cd, Co, Cr, Ni, Mn e Fe. O arsênio foi encontrado em 51,6% das amostras, com concentrações variando de 8,20 a 211 μg.L-1. Algumas amostras de urina do grupo controle, referente àqueles indivíduos que não consomem água contaminada por elementos-traço, apresentaram concentrações elevadas de arsênio, constatando que a água não era o único meio de exposição a esse elemento. Foram criados dois novos grupos: grupo controle efetivo e grupo exposto por fontes diversas, que apresentavam faixas de concentração de As de 8,20 a 12,5 μg.L-1 e 9,80 a 211 μg.L-1, respectivamente. Dentre as 93 amostras de urina avaliadas, 7 apresentaram concentrações de As acima de 40 μg.L-1, o que significa que estas concentrações estão muito elevadas e que podem causar riscos à saúde. Através da estatística verificou-se que 33% da população do distrito de Passagem de Mariana apresentam concentração de arsênio em amostras de urina na faixa de risco toxicológico, ou seja, acima de 15 μg.L-1, sendo 11% (± 1,1) da população com concentrações de arsênio superiores a 40 μg.L-1. Nas amostras de cabelo dos residentes de Passagem de Mariana, foram encontradas concentrações acima do LQ, dos elementos-traço As, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni e Zn. A concentração de As variou entre 0,048 a 0,925 μg.g-1. Somente o Cu apresentou concentração mais elevada em relação aos dados encontrados na literatura, cuja concentração variou de 11,1 a 280 μg.g-1 nas amostras de cabelo. Os demais elementos apresentaram concentrações compatíveis com valores de referência obtidos em outros estudos. Verificou-se, portanto, que a população de Passagem de Mariana está sendo afetada pela contaminação de alguns elementos-traço na água e outras fontes, sendo possível observar, a concentração de As urinário elevada, o que indica exposição recente a esse elemento. A avaliação da concentração de As nas amostras de cabelo, aparentemente encontra-se regular, visto que os teores detectados estão abaixo do valor de referência. Porém não se pode desconsiderar a possibilidade de efeitos adversos à saúde causada por esse elemento-traço.
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    A contaminação natural por arsênio em solos e águas subterrâneas na área urbana de Ouro Preto (MG).
    (2011) Gonçalves, José Augusto Costa; Lena, Jorge Carvalho de
    O arsênio (As) é um elemento presente naturalmente em algumas formações rochosas, em solos e águas. Inúmeros estudos demonstram que o As é ultra tóxico: uma dose de 125 miligramas pode matar um ser humano adulto. Consumido em porções mínimas ao longo do tempo, como ocorreu com bengaleses, também é letal. O veneno se acumula no organismo e os sintomas da intoxicação demoram até duas décadas, em média, para se manifestar. O objetivo principal deste trabalho foi: investigar e comprovar a contaminação natural por As, nos solos e águas subterrâneas em parte da área urbana da cidade de Ouro Preto (MG). A presença e evolução do As nas águas subterrâneas de quatro captações de água, utilizadas pela população da cidade de Ouro Preto, é uma contaminação natural, temporal, localizada e peculiar da área estudada. O As um elemento tóxico e extremamente agressivo à saúde humana, entretanto os teores do mesmo nas águas utilizadas por parte da população da cidade de Ouro Preto é superior aos valores estabelecidos pelos órgãos de controle e saneamento ambiental estadual e federal. Nas captações estudadas, as águas analisadas apresentaram marcantes variações nas concentrações de As. Nos períodos de seca, com a redução do nível de água nos aqüíferos, ocorre diminuição da concentração de As. Já na estação chuvosa, a precipitação mobiliza e lixivia o As para o ambiente, aumentando as concentrações do mesmo nas águas subterrâneas. As espécies de As presentes são controladas pelas condições de Eh – pH. A espécie As5+ dos oxiânions (H2AsO4- e HAsO42- ) são predominantes nas condições de Eh e pH das águas subterrâneas analisadas. As águas analisadas são de ambientes pobres em oxigênio, entretanto de aqüíferos próximos do contato com a atmosfera, o que auxilia no entendimento do modelo hidrogeológico existente. Assim, fica caracterizado que as águas são de origem pluvial, de circulação mais próxima à superfície topográfica. O menor tempo de residência das águas nos aqüíferos, em função do condicionante topográfico e hidrogeológico, e a maior taxa de renovação das águas subterrâneas, acarretam uma maior quantidade de As a ser levada pelos fluxos hídricos superficiais, subsuperficiais e subterrâneos. Os solos dos bairros Alto da Cruz, Padre Faria, Piedade, Antônio Dias, apresentam elevados teores totais de As que ultrapassam largamente o valor máximo admissível para qualquer tipo de uso. De maneira geral os teores de As variaram de 6 a 925 mg.kg-1. A poeira de solos contaminados pode ter efeitos tóxicos se inalada ou ingeridas por seres humanos, em particular as crianças que são mais susceptíveis a esse tipo de contaminação, em decorrência de seus hábitos. A contaminação das águas e solos pelo As é proveniente da paragênese mineral, do regime hidrológico, do ambiente geoquímico, do controle hidrogeológico e topográfico. Para o cenário estudado, a avaliação de risco da saúde humana decorrente da exposição ao As, os valores estimados para os receptores (efeitos cancerígenos e não-cancerígenos) foram considerados inaceitáveis, sendo que os maiores níveis de risco foram para as crianças expostas via ingestão e contato dérmico com solo e água subterrânea.
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    Estudo da mobilidade química de elementos maiores e traços em saprolito de gnaisse no aterro sanitário (CTRS-BR040) de Belo Horizonte (MG).
    (Programa de Pós-Graduação em Evolução Crustal e Recursos Naturais. Departamento de Geologia. Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto., 2012) Ferreira, Quênia de Cássia Goulart; Bacellar, Luis de Almeida Prado
    Dentre as fontes de contaminação de aquíferos, o aterro de resíduos sólidos urbanos é um dos mais importantes, pois a carga contaminante produzida (lixiviado) traz consigo elementos nocivos, destacando-se os elementos traços. Pela dificuldade de coletar amostras de solo da base de aterros, uma alternativa para o seu estudo são os ensaios de coluna, que simulam em escala reduzida uma célula de aterro. A área de estudo deste trabalho é o aterro sanitário da Central de Tratamento de Resíduos Sólidos CTRS BR-040, localizado em Belo Horizonte/MG. Não foi reproduzida a velocidade de percolação de lixiviado do campo, sendo a mesma 150 vezes maior nos ensaios de coluna. A velocidade muito lenta dificultaria a coleta de lixiviado efluente para análise diária. Através dos dados obtidos nos ensaios de coluna e da modelagem realizada pelo PHREEQC 2.18, pode-se comprovar que, apesar da baixa CTC e teor de matéria orgânica, o saprolito tem certa capacidade de reter elementos maiores e traços, contribuindo para dificultar a contaminação do aquífero. Contudo esta capacidade é limitada, pois foi observado que elementos retidos no começo dos testes, têm suas concentrações aumentadas no lixiviado ao fim dos ensaios. Com dados obtidos na modelagem, espera-se que alguns elementos, tais como Al, Ba, Ca, Cr, Fe, Mn e Sr estejam precipitados no solo na forma de carbonatos, sulfatos, sulfetos, fosfatos, óxidos e hidróxidos. Sulfetos precipitados só foram encontrados Eh muito baixo (< 200 mV), o que é perfeitamente possível em aterros de RSU, onde o ambiente em seu interior é bem redutor. Alguns elementos, tais como Fe e Ti também podem estar retidos na forma de colóides, pois a concentração dos mesmos foi elevada nas partículas retidas em filtro. Apesar de ser de difícil quantificação, possivelmente uma significativa quantidade de elementos maiores e traços estão adsorvidos nas partículas do solo.