Traçadores ambientais como ferramentas de identificação da origem e idade das águas subterrâneas do sistema de abastecimento público no município de São Carlos

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Leite, Camila Marcon de Carvalho
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: elementos terras raras; Guarani Aquifer System; isótopos estáveis; nitrate; nitrato; rare earth elements; Sistema Aquífero Guarani; stable isotopes
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-13022020-171557/

A utilização de águas subterrâneas para abastecimento é uma fonte imprescindível em escala mundial. Nesse contexto, tornam-se imprescindíveis estudos relativos ao uso, qualidade e, sobretudo, acerca da preservação deste recurso hídrico para que as atividades de extração ocorram de forma sustentável. O Sistema Aquífero Guarani (SAG) compreende um dos mais importantes aquíferos do mundo, entretanto, quase nenhuma região onde SAG é utilizado no abastecimento público possuem estudos detalhados acerca das origens e idades relativas de suas águas. Diante do exposto, o objetivo principal desta pesquisa foi identificar diferentes origens e estimar a idade das águas subterrâneas do SAG utilizadas no abastecimento público em São Carlos (SP), região nordeste do SAG. Primeiramente, realizou-se detalhada caracterização hidrogeoquímica e classificação das águas subterrâneas provenientes de poços de abastecimento e, em seguida, foram conduzidos estudos envolvendo múltiplos traçadores naturais. Razões isotópicas estáveis da água (2H e 18O) e elementos terras-raras (ETR) foram avaliados a fim de verificar possíveis pontos de recarga (origens meteóricas locais) e assinaturas geológicas (promovidas pela interação água-rocha), respectivamente. A estimativa da idade das águas subterrâneas foi conduzida por meio de análises do radiocarbono 14C. Além disso, avaliou-se possíveis origens de nitrato nas águas subterrâneas, utilizando os traçadores isotópicos 15NNO3 e 18ONO3. Os resultados indicaram que grande parte das águas subterrâneas da área de estudo é decorrente de origem meteórica condizente com a precipitação recente local. Nessas águas, foram identificadas as idades relativas mais jovens (440 a 850 RCYBP). Essas águas apresentaram baixas concentrações de ETR, revelando menor interação com as rochas do reservatório. Entretanto, foi possível identificar assinaturas geológicas condizentes com as formações Botucatu, Piramboia e Serra Geral. Por fim, nessas águas foram identificados inputs antropogênicos relacionados a possíveis contaminações por efluentes sanitários. Por outro lado, duas amostras apresentaram maior empobrecimento da composição isotópica 2H e 18O e a idade relativa estimada (13.830 RCYBP) muito mais antiga que as demais, revelando a possibilidade de um fluxo subterrâneo restrito. O comportamento singular na distribuição dos ETR nesse grupo revelou maior interação entre água e rocha origem, ocasionada pelo maior período de residência dessas águas nos aquíferos, o que favorece os processos de intemperismo químico e maior dessorção de ETR pesados. Essas divergências reiteram a importância das estratégias de proteção e exploração sustentável das águas subterrâneas, a fim de garantir as condições de recarga do aquífero, impedir a contaminação e evitar superexplotação.