Aula 12 - Agua Subterranea

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Água 
Subterrânea
ESCOAMENTO SUPERFICIAL E 
PRODUÇÃO DE SEDIMENTOS
Dependem de:
a) Fatores Geológicos: Tipo de rocha e solo, 
mineralogia, grau de intemperismo e 
características estruturas da rocha e solo.
b) Fatores Climáticos e Fisiográficos:
- Clima: Tipo e intensidade de precipitação, duração com 
relação a quantidade de precipitação anual;
- Forma da Bacia de Drenagem
- Relevo e declividade
- Rede de Drenagem: Bacias bem drenadas --- escoamento 
rápido
c) Fatores Biológicos:
- Vegetação
- Animais
2) ÁGUA SUBTERRÂNEA
- A maior fonte de água subterrânea são as águas que 
penetram o solo e eventualmente atingem o nível hidrostático.
Porosidade: relação existente entre o volume de poros e 
o volume total da rocha 
Permeabilidade: propriedade de permitir a circulação da 
água
- Os solos, sedimentos e rochas atuam como filtros 
naturais ou podem atuar com contaminadores.
Ex.: Se no vale São Joaquim, CA
Hidrogeologia: ciência que estuda ocorrência, movimentação e 
distribuição da água em subsuperfície, formada por três zonas 
hídricas distintas:
•Zona das raízes ou da água do solo: representa uma faixa de 
umidade onde as plantas se desenvolvem.
•Zona vadosa ou não saturada: composta por águas gravitacional, 
pelicular e capilar.
•Zona saturada ou de água de percolação: todos os interstícios do 
solo, rocha e/ou fraturas das formações geológicas estão 
preenchidos por água.
Hidrogeologia Moderna: ramo das ciências hidrológicas 
que estuda as condições de ocorrência e fluxo da parcela do 
ciclo hidrológico que transita pela subsuperfície dos domínios 
de terras emersas e as diferentes funções de produção de 
água de boa qualidade para consumo, estocagem de 
efluentes e resíduos no subsolo em geral e dos aqüíferos, 
em particular.
Perfil
Hidrogelógico
Perfil Hídrico Perfil Físico Perfil Químico e Bioquímico
Solo, zona não 
saturada ou vadosa
Água do solo penetrado pelas 
raízes das plantas (fluxo vertical 
importante)
Sistema trifásico: 
sólido, líquido e 
gasoso
Condições oxidantes e 
alcalinas; grande interação com 
ambiente externo, processos 
biogeoquímicos, filtração.
Zona intermediária composta 
(fluxo vertical dominante) 
Água pelicular, gravitacional e 
capilar
Sistema trifásico Ambiente fracamente oxidante
FRANJA CAPILAR
Zona saturada 
(Aqüífero livre ou 
freático)
Água de preenchendo espaços, 
com fluxo horizontal dominante
Sistema bifásico: 
sólido e líquido
Ambiente relativamente 
redutor, condições anaeróbias
Substrato do aqüífero 
livre e camada 
confinante
Meio saturado – fluxo horizontal 
praticamente nulo
Sistema bifásico Ambiente redutor dominante
Aqüífero confinado Meio saturado, com fluxo sob 
pressão
Sistema bifásico Ambiente redutor dominante
Substrato 
impermeável
Fluxo horizontal ou vertical 
praticamente nulos
Sistema bifásico Ambiente redutor
PRINCIPAIS PROCESSOS FÍSICOS E 
BIOGEOQUÍMICOS ATUANTE NUM PERFIL 
HIDROLÓGICO (Mestrinho, 1998)
AQUIFERO: unidade geológica que armazena água e permite 
que a mesma se movimente em condições naturais e em 
quantidades significativas sob gradiente hidráulico natural.
3) FONTES DE CONTAMINAÇÃO DAS ÁGUAS 
SUBTERRÂNEAS
Fontes Pontuais; Fontes Difusas e Fontes Lineares
Atividade Tipo Distribuição Principal 
Contaminante
Urbana Saneamento in situ
Vazamento de esgotos
Lagoas de oxidação
Aplicação de águas 
residuais em superfície
Lixiviado de 
lixões/aterro
Tanques de 
combustíveis
Drenos rodoviários
P-D
P-L
P
P-D
P
P-D
P-D
NFO
OFN
OFN
NSOF
OSM
O
SO
N=nutriente, 
F=patogênicos fecais
O=orgânicos sintéticos e/ou
carga orgânica
S=salinidade
P=pontual
D=difusa
M=metais
L=linear
N=nutriente, 
F=patogênicos fecais
O=orgânicos sintéticos e/ou 
carga orgânica
S=salinidade
P=pontual
D=difusa
M=metais
L=linear
Industrial Vazamentos de tanques/tubos
Derramamento acidental
Lançamento de efluentes em 
superfície
Lagoas de efluentes
Lixiviado de resíduos sólidos
Drenos de pátios
Material em suspensão/gases
P-D
P-D
P-D
P
P
P
D
OM
OM
OMS
OMS
OMS
OM
SO
N=nutriente, 
F=patogênicos fecais
O=orgânicos sintéticos e/ou 
carga orgânica
S=salinidade
P=pontual
D=difusa
M=metais
L=linear
Agrícola Área de cultivo:
i) com agroquímicos;
ii) com irrigação
iii) com lodos/resíduos
iv) com irrigação
Beneficiamento/criação animais
- lagoas de efluentes
- lançamento em superfície
D
D
D
D
P
P-D
NO
NOS
NOS
NOSF
FON
NSOF
Extração 
Mineral
Desmonte hidráulico
Descarga de água de drenagem
Lagoas de decantação
Lixiviação de resíduos sólidos
P-D
P-D
P
P
SM
HS
MS
SM
Quando o contaminante atinge o lençol freático, há a formação de uma 
pluma de contaminação, que segue a direção do fluxo subterrâneo. As 
fontes pontuais, em geral, produzem uma pluma de contaminação bem 
definida, ao contrário das fontes dispersas.
As formas de contaminação antrópicas podem ser ainda referidas como:
•Intencional: disposição ou tratamento com infiltração no subsolo
•Incidental: quando a descarga no subsolo não é controlada por atividades 
planificadas. Ex. Aterros sanitários, lagoas de efluentes, cemitérios, etc
•Acidental: quando o sistema é projetado para não produzir descarga no 
subsolo. Ocorre descarga apenas por acidente
•Clandestina: descarga intencional não autorizada
4) Principais tipos de contaminantes
•Contaminantes inorgânicos
•Elementos traços
•Cianeto (HCN): fontes industriais e mineração de ouro
•Nitrogênio Amoniacal (NH3): fertilizantes, ind. Química, combustíveis
•Nitritos (NO2
-): fertilizantes, inibidor de corrosão, etc. Em meio ácido 
forma o acido nitroso que reage com as aminas secundárias e formam as 
nitrosoaminas que são cancerígenas
•Sulfetos de Hidrogênio (H2S) sulfito (SO3
-): H2S-decomposição anaeróbica 
de MO, efluentes de ind. Químicas, têxteis e papeis; SO3
—efluentes 
industriais que usam sulfito de sódio.
4) Principais tipos de contaminantes
•Contaminantes inorgânicos
•Elementos traços
•Cianeto (HCN): fontes industriais e mineração de ouro
•Nitrogênio Amoniacal (NH3): fertilizantes, ind. Química, combustíveis
•Nitritos (NO2
-): fertilizantes, inibidor de corrosão, etc. Em meio ácido forma o 
acido nitroso que reage com as aminas secundárias e formam as nitrosoaminas 
que são cancerígenas
•Sulfetos de Hidrogênio (H2S) sulfito (SO3
-): H2S-decomposição anaeróbica de 
MO, efluentes de ind. Químicas, têxteis e papeis; SO3
—efluentes industriais que 
usam sulfito de sódio.
•Contaminantes Orgânicos
•Esgotos
•Sabões, Detergentes
•Traços de Substâncias Orgânicas e Compostos Biorefratários
•Pesticidade e Herbicidas
•Bifenis Policlorados
•Combustíveis
•Contaminantes Biológicos: Bactérias, vírus ou parasitas
•5) Fundamentos para avaliação da Contaminação
•O grau de risco de contaminação das águas subterrâneas é 
determinado pela interação de dois fatores semi-independentes 
(Rebouças 1994):
I)Características das cargas contaminantes
II)Vulnerabilidade do aqüífero
6) Vulnerabilidade de Aqüíferos
Vulnerabilidade de um aqüífero é a susceptibilidade a ação de 
determinada carga contaminante.
A vulnerabilidade de um aqüífero à contaminação é definida em 
função dos fatores (Adams & Foster 1972):
•Inacessibilidade hidráulica à penetração de contaminantes;
•Capacidade de atenuação do contaminante na zona não saturada ou 
dos estratos acima da zona saturada;
Vulnerabilidade intrínseca ou natural: definida em função dos fatores 
hidrogeológicos;
Vulnerabilidade específica ou integrada: impacto das atividades humanas 
que podem comprometer – no espaço e tempo – o uso do recurso hídrico. 
Inclui a propagação do contaminante na zona saturada e seu tempo de 
residência no aqüífero, e, a capacidade de atenuação do sistema solo-
rocha-água.
INTRÍSICA ESPECÍFICA
Solo Zona não Saturada Zona saturada Recarga
Textura
Estrutura
Espessura
Mat. Org.
Cont. Argila
Permeabilidade
Espessura
Litologia
Tempo de circulação 
da água
Litologia
Espessura
Porosidade
Condutividade 
hidráulica
Direção do 
fluxo
Tempo de 
residência
Taxa de 
recarga
Precipitaçã
o anual
Uso da terra;
Densidade 
populacional;
Tempo de 
permanência do 
contaminante;
Capacidade de 
atenuação do solo