gestão e planejamento dos recursos hídricos
2012
Especialização em Educação Ambiental
água subterrânea
Introdução
Água subterrânea:
cerca de 97% da água doce disponível para uso da humanidade
encontra-se no subsolo, na forma de água subterrânea.
mais da metade da água de abastecimento público no Brasil
provém das reservas subterrâneas.
importantes são os cuidados que se devem ter com as obras de
captação que, quando construídas sem o devido acompanhamento
de profissional capacitado, e fora dos padrões das normas
técnicas, se constituem em fontes de possível contaminação
natural, ou induzida, dos aquíferos.
2
Introdução
Distribuição da água no subsolo
Zonas de ocorrência da água no solo de um aquífero freático
3
Introdução
zona de saturação
é a região abaixo do lençol freático (nível freático) onde os poros
ou fraturas da rocha estão totalmente preenchidos por água.
observe-se que em um poço escavado num aquífero deste tipo a
água o estará preenchendo até o nível freático.
Em épocas com mais chuva o nível freático sobe e em épocas
em que chove pouco o nível freático desce.
um poço perfurado no verão poderá ficar seco caso sua
penetração na zona saturada for menor do que esta variação do
nível d’água.
4
Introdução
Água subterrânea:
Na zona de saturação encontra-se a água subterrânea possível de
ser explorada por diversas técnicas especializadas
aquíferos – denomina-se aquífero toda formação geológica capaz
de conter água e ainda permitir que quantidades significativas se
movimentem em seu interior em condições naturais.
As formações permeáveis como areia, arenitos e formações
ferríferas parcialmente decompostas são excelentes aquíferos.
as águas subterrâneas são realimentadas pelas infiltrações de
águas de origem meteóricas (chuva).
essas águas fluem lentamente (mm/dia, cm/dia ou m/dia) pelos
poros e ou fissuras/fraturas intercomunicantes das rochas,
armazenando-se em reservatórios subterrâneos ou alimentando os
rios (efluência), lagos e nascentes durante os períodos sem
chuvas.
5
Introdução
Classificação dos aquíferos segundo a pressão da água:
aquíferos livres ou freáticos - A pressão da água na superfície da
zona saturada está em equilíbrio com a pressão atmosférica, com
a qual se comunica livremente. São os aquíferos mais comuns e
mais explorados pela população. São também os que apresentam
maiores problemas de contaminação.
aquíferos artesianos - Nestes aquíferos a camada saturada está
confinada
entre
duas
camadas
impermeáveis
ou
semipermeáveis, de forma que a pressão da água no topo da
zona saturada é maior do que a pressão atmosférica naquele
ponto, o que faz com que a água suba no poço para além da zona
aqüífera. Se a pressão for suficientemente forte a água poderá
jorrar espontaneamente pela boca do poço. Neste caso diz-se que
temos um poço jorrante.
6
Classificação dos aquíferos
7
Classificação dos aquíferos segundo a geologia do
material saturado:
aquíferos porosos - ocorrem em rochas sedimentares
consolidadas, sedimentos inconsolidados e solos arenosos
decompostos in situ. Constituem os mais importantes aquíferos,
pelo grande volume de água que armazenam, e por sua
ocorrência em grandes áreas. Estes aquíferos ocorrem nas bacias
sedimentares e em todas as várzeas onde se acumularam
sedimentos arenosos. São poços isotrópicos podendo fornecer até
500 metros cúbicos por hora de água de boa qualidade.
aquíferos fraturados ou fissurados - ocorrem em rochas ígneas
e metamórficas. A capacidade destas rochas em acumularem
água está relacionada à quantidade de fraturas, suas aberturas e
intercomunicação. No Brasil a importância destes aquíferos está
muito mais em sua localização geográfica, do que na quantidade
de água que armazenam. Fornecem poucos metros cúbicos de
8
água por hora.
Classificação dos aquíferos segundo a geologia do
material saturado:
aquíferos cársticos - São os aquíferos formados em rochas
carbonáticas. Constituem um tipo peculiar de aquífero fraturado,
onde as fraturas, devidas à dissolução do carbonato pela água,
podem produzir aberturas muito grandes, criando, neste caso,
verdadeiros rios subterrâneos. É comum em regiões com grutas
calcárias, ocorrendo em várias partes do Brasil.
9
Funções dos aquíferos:
os processos de filtração e as reações bio-geoquímicas que
ocorrem no subsolo fazem com que as águas subterrâneas
apresentem, geralmente, boa potabilidade e são mais bem
protegidas dos agentes de poluição.
as águas subterrâneas, quando apresentam teores de STD
(Sólidos Totais Dissolvidos) superiores a 1g/l, ou possuem uma
concentração especialmente elevada de um íon particular, são
classificadas como águas minerais.
quando apresentam temperaturas superiores a 40°C constituem
fonte alternativa de energia, podendo ser utilizadas para
aquecimento de casas, fins fisioterápicos, produção agrícola em
estufa etc.
quando o teor de sais contidos é elevado podem constituir
importantes fontes de componentes minerais como Iodo, Bromo,
Boro e Cloreto de Sódio.
10
A explotação da água subterrânea apresenta inúmeras vantagens
em comparação com as águas superficiais:
O sistema como um todo é muito melhor protegido de eventuais poluições
e contaminações químicas, e até mesmo de atos de vandalismo.
Dispensa tratamento químico que onera bastante as águas superficiais em
dispendiosas ETAs.
A rede de adução até o reservatório ou caixa d’água usualmente é de
pequena extensão;
Não exige desapropriação de grandes áreas como as barragens, que
demandam vultosos investimentos.
Independe de períodos de estiagens prolongadas para recarga anual e dos
efeitos contínuos do processo de evaporação.
O prazo de execução de um poço tubular é de dias.
A implantação do sistema de captação e armazenamento pode ser efetuada
de modo gradativo, na medida que aumente a demanda, permitindo assim um
planejamento modular na oferta de água à população
O custo de sua captação e distribuição é muito mais barato. A captação
pode ser próxima da área consumidora, o que torna mais barato o processo de
distribuição;
11
A
explotação
da
água
subterrânea
apresenta
peculiaridades que precisam ser monitoradas:
a renovação e recarga das águas retiradas dos aquíferos não se
fazem na mesma velocidade da extração, podendo causar a
explotação de parte ou de toda a Reserva Permanente, com risco da
exaustão do aquífero;
a superexplotação de aquíferos poderá acarretar subsidência na
porção mais superficial, causando fendas nas rochas com
aparecimento de possíveis sumidouros em correntes de águas
superficiais;
mesmo sendo menos vulneráveis aos agentes poluidores e às
contaminações, a detecção de um processo contaminante num
aquífero, em geral não é imediata, podendo muitas vezes acarretar
ações muito onerosas ou até mesmo situações irrecuperáveis no
médio prazo.
12
Captação de águas subterrâneas
Classificação baseada em sua profundidade:
Poço raso - São poços que apresentam, geralmente,
profundidades até 30,00 metros e onde são utilizados métodos
simples de construções.
poço escavado
ponteiras cravadas
poço a trado
poço radial
galerias
Poços Profundos - São poços perfurados com máquinas, com
profundidades até 1000 metros. Em alguns casos profundidades
maiores são atingidas quando se procura a produção de água
aquecida pelo geotermalismo. A perfuração de um poço demanda
conhecimento técnico especializado. Na verdade, deve ser
considerada como uma obra de engenharia.
13
RESOLUÇÃO CONAMA nº 396 de 2008
CAPÍTULO II
DA CLASSIFICAÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS
Art. 3o As aguas subterraneas sao classificadas em:
I - Classe Especial: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses
destinadas a preservacao de ecossistemas em unidades de conservacao de protecao
integral e as que contribuam diretamente para os trechos de corpos de agua superficial
enquadrados como classe especial;
II - Classe 1: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, sem alteracao
de sua qualidade por atividades antropicas, e que nao exigem tratamento para quaisquer
usos preponderantes devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas naturais;
III - Classe 2: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, sem alteracao
de sua qualidade por atividades antropicas, e que podem exigir tratamento adequado,
dependendo do uso preponderante, devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas
naturais;
IV - Classe 3: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, com alteracao
de sua qualidade por atividades antropicas, para as quais nao e necessario o tratamento
em funcao dessas alteracoes, mas que podem exigir tratamento adequado, dependendo
do uso preponderante, devido as suas caracteristicas hidrogeoquimicas naturais;
V - Classe 4: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, com alteracao
de sua qualidade por atividades antropicas, e que somente possam ser utilizadas, sem
tratamento, para o uso preponderante menos restritivo; e
VI - Classe 5: aguas dos aquiferos, conjunto de aquiferos ou porcao desses, que possam
estar com alteracao de sua qualidade por atividades antropicas, destinadas a atividades
14
que nao tem requisitos de qualidade para uso.
Províncias Hidrogeológicas do Brasil
15
Províncias Hidrogeológicas do
Brasil
Regiões hidrográficas do
Brasil
16
Aquífero Guarani
dados:
1,2 milhões de Km², estendendo-se pelo Brasil (840.000l Km²),
Paraguai (58.500 Km²), Uruguai (58.500 Km²) e Argentina (255.000
Km²).
espessura média aqüífera de 250 metros e porosidade efetiva de
15%;
estima-se que as reservas permanentes do aquífero (água
acumulada ao longo do tempo) sejam da ordem de 45.000 Km³.
as águas em geral são de boa qualidade para o abastecimento
público e outros usos, sendo que em sua porção confinada, os
poços tem cerca de 1.500m de profundidade e podem produzir
vazões superiores a 700 m³/h.
17
18
Água Subterrânea na Baixada Campista
Egmont Capucci (2003)
Resumo: A CEDAE através da criação de um serviço de
hidrogeologia, vem desenvolvendo desde 1980 a
intensificação de suas atividades no campo do
aproveitamento de águas subterrâneas, com a realização de
estudos hidrogeológicos e a construção de poços
profundos para diversos municípios interioranos, cuja
execução segue orientação técnica bastante aprimorada.
Graças a este contínuo trabalho, seus resultados são hoje
apreciáveis, permitindo avaliações hidrogeológicas bem
mais seguras, abrindo amplas possibilidades de
abastecimento ou reforço com água de boa qualidade a
maior número de comunidades e até mesmo de importantes
cidades, a depender de sua localização geológica. Neste
particular, os melhores resultados nestes 23 anos de
pesquisa foram obtidos em poços construídos na Bacia de
Campos, em sua porção sul do Rio Paraíba do Sul,
obtendo-se fantásticas vazões, garantindo futuramente
alternativas de suprimento de água de boa qualidade para
atendimento efetivo de comunidades nos Municípios de
19
Campos e São João da Barra.
Água Subterrânea na Baixada Campista
Egmont Capucci
Caracterização hidrogeológica da região:
O Bloco de São Francisco do Itabapoana - Formação Barreiras Perfurações executadas em Travessão de Barra e São Francisco
do Itabapoana atingiram o cristalino aos 87,2 e 83,7 metros. Em
1988 foi perfurado e revestido um poço em Buena, para a
Nuclemon, (Nuclebrás de Monazita) que produziu 20 m3/h de água
salobre.
O Bloco de Campos e São João da Barra - Ocorrem neste bloco
três formações geológicas, representadas pelas Aluviões De
Campos (Idade Quaternário), a Formação Emboré (Idade
quaternário/terciário) e a Formação Barreiras Recente (Idade
terciário recente).
20
Água Subterrânea na Baixada Campista
Egmont Capucci
Caracterização hidrogeológica da região:
Aluviões de Campos - A baixada sedimentar de Campos é na
realidade um delta aluvionar, formado por sedimentações do rio
Paraíba - Suas espessuras aumentam em direção ao mar, com 30
metros na localidade de Ururaí até o Distrito de Donana e
Goytacazes, com espessura alcançando dos 90 aos 100 metros atualmente, apenas os poços de Donana e Santo Antonio exploram
este aquífero, operados pela Concessionária Águas do Paraíba,
ambos com vazões de operação próximos aos 90 l/seg (51.555
pessoas)
Formação Emborê - Os poços em operação que captam este
aquífero são os poços de Saturnino Braga, Barra do Açu e de Boa
Vista, este com vazão de operação de 260 m3/h, com 202 metros
de profundidade, responsável unicamente pelo abastecimento de
Farol de São Tomé, Santo Amaro e Baixa Grande, com população
superior a 14.825 consumidores
21
Água Subterrânea na Baixada Campista
Egmont Capucci
O Bloco de Quissamã - Poços construídos para abastecimento de
Quissamã e Tocos, onde a formação Barreiras é profunda, mas muito
argilosa, produziram água salobre , com profundidades de 65 metros e
vazões de 24,5 m3/h.
22
Água Subterrânea na Baixada Campista
Egmont Capucci
Caracterização hidrogeológica da região:
Formação Barreiras recente
TABELA 4
RELAÇÃO DOS POÇOS EM OPERAÇÃO CONSTRUÍDOS NA FORMAÇÃO BARREIRAS RECENTE, BLOCO CAMPOS / S.JOÃO DA BARRA
NOMENCLATURA
DOS POÇOS
COORDENADAS
UTM
LOCALIDADES
ABASTECIDAS
PROFUNDIDADE
REVESTIDA (m)
VAZÃO
(m3/h)
VAZÃO ESP.
(m3/h/m)
REGIME
(hs/dia)
POPULAÇÃO
ABASTECIDA (hab)
POÇO CAJUEIRO
E DEGREDO
N – 7594,75
E – 283,55
DISTRITO DE CAJUEIRO
E DEGREDO
176,0
80,0
10,86
12
4.800
POÇO GRUSSAÍ 1
N – 7597,2
E – 287,2
172,3
48
1,17
24
POÇO GRUSSAÍ 2
N – 7599,8
E – 289,8
205
53,7
1,20
24
POÇO DE ATAFONA
N – 7607,5
E – 289,8
DISTRITO DE
ATAFONA
188,0
66,27
2,15
24
14.295
POÇO BARCELOS
N – 7594,5
E – 273,70
DISTRITO DE
BARCELOS
140,0
45,0
10,48
24
4.660
POÇO SE SÃO
SEBASTIÃO DE
CAMPOS
N – 7581,5
E – 271,5
DISTRITO DE S. SEBASTIÃO
DE CAMPOS E POÇO GORDO
155,7
60,0
3,91
24
2.200
DISTRITO DE
GRUSSAÍ
10.695
2003
23
Mapa
Relação de Localidades
abastecidas por Água Subterrânea
no Norte Fluminense
poços com alta vazão
24
SEÇÃO GEOLÓGICA CAMPOS - FAROL DE S. TOMÉ
25
PERFIL ESTRUTURAL AO LONGO DA COSTA NA BACIA DE CAMPOS
26
Água Subterrânea na Baixada Campista
Egmont Capucci
Conclusões e recomendações
O somatório de vazão dos 17 poços em operação construídos nos
citados Municípios corresponde à produção de 35.740 m3/dia,
abastecendo um contingente de 131.515 consumidores, não se
considerando o acréscimo de demanda sazonal;
Para a Cidade de Campos: estudar locações de quatro a cinco
poços estrategicamente posicionados em pontas de rede
tronco, vendo a possibilidade de emergencialmente aduzirem
água diretamente para a ETA, com expectativa de vazão em
torno de 250 a 280 litros/seg, livrando esta cidade dos
transtornos oriundos de eventuais despejos de produtos
tóxicos e mudanças da qualidade das águas do rio Paraíba do
Sul.
Para o Município de São João da Barra - a locação de quatro a
cinco poços, com expectativa de vazão de 250 a 280 litros
/seg. aduzindo diretamente na rede ou na própria ETA resolveria
definitivamente e a baixos custos riscos de novas contaminações
das águas de superfície ou possibilidade de intrusão da cunha
salina na foz do Paraíba.
27
A IMPORTÂNCIA DAS ÁGUAS DOS aquíferoS DA REGIÃO DE
CAMPOS DOS GOYTACAZES, SÃO JOÃO DA BARRA E SÃO
FRANCISCO DE ITABAPOANA (RIO DE JANEIRO - BRASIL), PARA
A POPULAÇÃO DO NORTE FLUMINENSE
28
ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA
COMUNIDADES RURAIS
WILLIANS SALLES CORDEIRO
Ano
Número
de
amostras
pH
Turbidez
Col. Totais
Col. Termot.
2002
453
139
131
276
188
2003
576
156
207
433
238
2004
310
80
87
167
87
2005
289
81
94
152
90
2006
236
97
69
143
71
Tabela 1 – Quantidade de amostras, por ano, com resultados fora dos
parâmetros exigidos pela Portaria 518 do Ministério da Saúde
Fonte: CCZ
29
ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA
COMUNIDADES RURAIS
WILLIANS SALLES CORDEIRO
Pelos resultados dos questionários apliccados nas Comunidades de
Campo Novo e Venda Nova , observou-se que:
- 29% das casas visitadas têm sua caixa d’água limpa apenas de 6 em 6 meses, ou
nunca;
- Apenas 10,5% dos poços verificados possuem uma distância superior a 20m da
fossa utilizada pela mesma casa (distância recomendada);
- Apenas 15,8%, das residências visitadas fazem algum tipo de tratamento na água do
poço antes de utilizá-la (filtração e a cloração);
- As residências possuem uma média de 4,4 moradores;
44,7% das famílias pesquisadas disseram que tiveram, no último ano, algum tipo de
doença relacionada a qualidade da água.
Pelos dados fornecidos pela Diretora de Epemiologia da Secretaria Municipal de
Saúde de Campos, foram notificados apenas 16 caso de diarréia nesta região, o que
comprova sua afirmação de que os dados oficiais não representam a real gravidade de fato,
pois a maioria da população não notifica tais doenças.
Vale ressaltar que as duas comunidades não tinham assistência médica no período da
pesquisa. Em Venda Nova havia uma ambulância que transportava os doentes para
30
Campos dos Goytacazes.
ALTERNATIVAS DE TRATAMENTO DE ÁGUA PARA
COMUNIDADES RURAIS
WILLIANS SALLES CORDEIRO
Das 14 amostras coletadas e analisadas, foram obtidos os
seguintes resultados (Portaria 518 do MS):
- 100% reprovada por cor
- 43% reprovada por turbidez
- Não houve reprovação por pH e dureza
- 64% reprovada por ferro
- 57% reprovada por manganês
- 92% reprovada por coliformes totais
- 23% reprovadas por coliformes fecais
31
ESTUDO PRELIMINAR DA VULNERABILIDADE DOS aquíferoS SUBTERRÂNEOS EM CAMPOS
DOS GOYTACAZES – RIO DE JANEIRO
Silvia Fernandes Rocha Maria da Glória Alves Frederico Terra de Almeida
A vulnerabilidade é a sensibilidade da qualidade das águas subterrâneas a uma carga
poluente, função apenas das características intrínsecas do aquífero. Isso a distingue de
risco de poluição que é causado não apenas pelas características intrínsecas do
aquífero, mas também pela existência de atividades poluentes. Assim sendo algumas
áreas apresentam-se mais vulneráveis a contaminações que outras.
32
Identificação
dos
Riscos
Potenciais
de
Contaminação em Poços Rasos como auxílio na
escolha de parâmetros de monitoramento da
qualidade de água para consumo humano
levando em consideração a Resolução CONAMA
396/2008 e a Portaria 518/2004.
Tatiana Oliveira Costa
Orientador: D.Sc. Vicente de Paulo S. de Oliveira
CAMPOS/RJ 2010
33
Objetivos

Subsídios técnicos:
 Vulnerabilidade natural;
 Inspeção sanitária;
 Identificação da sua carga potencial poluidora.
34
MATERIAL e MÉTODOS
I) Revisão bibliográfica e sistematização dos dados
existentes sobre a região e os recursos hídricos
subterrâneos;
II) Definição de um grupo de escolas e creches que utilizam a
solução alternativa de captação em poços rasos para seu
abastecimento;
35
III) Diagnóstico Socioambiental das unidades educacionais visitadas.
IV) Execução de etapa de campo contemplando medição do nível
piezométrico, inspeção sanitária do entorno e identificação das
fontes potenciais de contaminação tanto pontuais quanto difusas.
36
V)
Obtenção
do
índice
de
vulnerabilidade
das
captações
utilizando o método GOD;
VI) Plotagem das escolas em mapa
temáticos, verificação das fontes de
recarga e cruzamento das informações
obtidas.
Fonte: GWMATE 2001
37
Índice de Vulnerabilidade das captações
38
Índice de Vulnerabilidade Natural das Captações
39
Fontes Potenciais de Contaminação encontradas
Problemas Construtivos
40
Fontes Pontuais e Difusas
41
Escolas com risco no entorno
60%
52%
48%
50%
Percentual
40%
30%
20%
10%
0%
Com risco
Sem risco
Descrição
42
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA UTILIZADA NOS DISTRITOS DE CAMPOS
DOS GOYTACAZES, RJ
Rafaela da Silveira Pezarino
Vicente de Paulo Santos de Oliveira
1ª campanha: 83 amostras físico-químicas (75 microbiológicas)
2ª campanha: 69 amostras
43
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA UTILIZADA NOS DISTRITOS DE CAMPOS
DOS GOYTACAZES, RJ
Faixa de pH ótimo : 6,0 -9,5
44
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA UTILIZADA NOS DISTRITOS DE CAMPOS
DOS GOYTACAZES, RJ
VMP: 0,3 mg/L
45
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA UTILIZADA NOS DISTRITOS DE CAMPOS
DOS GOYTACAZES, RJ
VMP: 0,1 mg/L
46
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA UTILIZADA NOS DISTRITOS DE CAMPOS
DOS GOYTACAZES, RJ
VMP: 5 UT
47
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA UTILIZADA NOS DISTRITOS DE CAMPOS
DOS GOYTACAZES, RJ
Resultado das amostras reprovadas coliformes totais e coliformes
termotolerantes por localidade nas 1ª campanha
VMP: CT e CF = zero
48
AVALIAÇÃO DA QUALIDADE DA ÁGUA UTILIZADA NOS DISTRITOS DE CAMPOS
DOS GOYTACAZES, RJ
Resultado das amostras reprovadas coliformes totais e coliformes
termotolerantes por localidade nas 2ª campanha.
VMP: CT e CF= zero
49