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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CI
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ENCIAS EXATAS
PROGRAMA DE P
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OS-GRADUAC¸
˜
AO EM GEOCI
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ENCIAS
ESTUDO F
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ISICO-QU
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IMICO E
MICROBIOL
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OGICO DE
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AGUAS DE POC¸ OS
TUBULARES DA CIDADE DE MANAUS
TATIANE DE ALBUQUERQUE VASCONCELOS
Manaus
2006
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
INSTITUTO DE CI
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ENCIAS EXATAS
PROGRAMA DE P
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OS-GRADUAC¸
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AO EM GEOCI
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ENCIAS
ESTUDO F
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MICROBIOL
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AGUAS DE POC¸ OS
TUBULARES DA CIDADE DE MANAUS
Disserta¸ao de Mestrado apresentada ao Curso de
Mestrado em Geociˆencias como parte dos requisitos
para obten¸ao do t´ıtulo de Mestre em Geologia.
´
Area
de concentra¸ao: Geologia Ambiental.
TATIANE DE ALBUQUERQUE VASCONCELOS
Orientador: Prof. Dr. Genilson Pereira Santana
Manaus
2006
Dedicat´oria
Dedico esta disserta¸ao aos meus queridos pais
Jurandir Chaves de Vas concelos e
Rosangela de Albuquerque Vasconce l os,
que ao meus exemplos de vida, que sempre me
incentivaram a vencer os obst´aculos com
perseveran¸ca, luta, e d etermina¸c ˜ao.
Agradecimentos
`
A Deus, pela minha existˆencia e por me oferecer `a oportunidade de obter novos
conhecimentos;
Em especial ao Prof. Dr. Genilson Pereira Santana, excelente orienta¸ao, dedica¸ao
e paciˆencia no desenvolvimento deste trabalho;
`
As minhas irm˜as pelo amor, for¸ca e honestidade;
`
A CPRM, S
´
O POC¸OS pela gentil permiss˜ao e acesso `as informa¸oes necess´arias a
execu¸ao desta pesquisa;
`
A FAPEAM pela concess˜ao do aux´ılio financeiro;
Ao Laborat´orio MICRO-LAB pela colab ora¸ao na realiza¸ao das an´a lises;
`
A colega Luana Kelly Lima Santana, pelo companheirismo e apoio t´ecnico na
execu¸ao das coletas das amostas;
Ao D epartamento de Geociˆencias da Universidade Federal do Amazonas;
Finalmente, a todos que direta ou indiretamente contribu´ıram e colabo raram para
a elabora¸ao deste trabalho.
Resumo
Amostra de ´agua f oram coletadas em 30 pcos tubulares, distribu´ıdos aleatoriamene
em aq¨uiferos livres, confinados e semi-confinados de Manaus (Amazonas, Brasil), durante
os meses de agosto/2004 e janeiro/2005 nas esta¸oes secas e chuvosa. Foram determinadas
as vari´aveis f´ısico-qu´ımicas (pH, cor, turbidez, condutividade el´etrica, amˆonia, nitrato,
nitrito, cloreto, s´ılica, sulfato, dureza total, dureza alcica, dureza magn´esica, Na, K, Fe
total) e microbiol´ogicas (coliformes totais, coliformes fecais e bact´erias heterotr´oficas).
A an´alise estat´ıstica multivariada baseada no agrupamento hier´arquico e componente
principal f oram usadas para a interpreta¸ao dos dados. Os resultados revelara m que as
vari´aveis f´ısicas, qu´ımicas e microbiol´ogicas tiveram os seus valores maiores no per´ıodo
de seca. A maioria das amostras teve valores em conformidade com a legisla¸ao em
vigor (Portar ia n
o
518 de 25/03/2004 da ANVISA/MS). Todavia, dependendo da esta¸ao
sazonal e pontos de coleta foi observado problemas de contamina¸ao devido `a atividade
antr´opica. Os aq¨u´ıferos livres se mostraram com maior vulnerabilidade `a contamina¸ao
do que os confinados e semi-confinados. O PCA e HCA mostrara m diferen¸cas significativa
entre a esta¸ao seca e chuvosa.
Abstract
The water samples were collected in 30 well, distributed randomly in unconfi-
ned, confined and semi-confined aquifers from Manaus (Amazonas ? Brazil), during Au-
gust/2004 and Ja nuary/2005, and dry and rainny season. The variables physcal-chemical
(pH, color, turbidity, electrical condutivity, ammonia, nitrite, chlorite, silica, sulfate, total
hard, calcium hard, magnesium hard, Na, K, a nd Fe) and microbiological (coliform total,
coliform fecal, and Heterotrophic bacteria) were determined. The statistical analysis of
principal component (PCA) and cluster (HCA) were used to understand the date. The
results revealed that physical-chemical and microbiological had the highest values during
dry season, mainly coliform total, coliform fecal, electrical condutivity and nitrate. The
most samples had values according to Brazilian Sanitary Law (ANVISA, law n
o
518 of
25/03/2004). However, depending on season a nd sampling site was observed contami-
nation due to a ntrophogenic activity. The unconfined aquifer was major vulnerable to
contamination by antrophogenic activity than confined and semi-confined. The PCA and
HCA showed significantly difference bewteen dray a nd rainy season.
Sum´ario
1 Introdu¸ao 17
2 Objetivos 19
2.1 Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.2 Espec´ıficos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
3 Revis˜ao Bibliogr´afica 21
3.1 Ciclo hidrol´ogico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
3.2
´
Agua subterrˆanea . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
3.2.1 Conta mina¸ao das
´
Aguas Subterrˆaneas . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
6
3.3.1
´
Aguas Subterrˆaneas da Regi˜ao Norte . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
3.3.2 Qualidade da
´
Agua Pot´avel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
3.4 Uso de
´
Agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
4 Materiais e etodos 49
4.1 Descri¸ao da ´area de estudo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
4.2 Coleta das Amostras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
4.3 Trata mento de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5 Resultados e Discuss˜ao 63
5.1 Caracter´ısticas F´ısicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.3 Caracter´ısticas Microbiol´ogicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.4 Trata mento de Dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.4.1 An´alise de Agrupamento Hier´arquico . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.5 An´alises Componentes Principais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6 Conclus˜oes 88
7 Considera¸oes Finais 89
8 Referˆencias Bibliogr´aficas 91
A Perfil Geol´ogico do aq¨uifero livre, semi-confinado e confinado 99
B Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos tubulares estudados 106
C Preservao de amostras 112
D Tabelas de correla¸ao de Pearson 114
Lista de Figuras
3.1 Modelo de ciclo hidrol´ogico. Fonte: ATSDR, 2002. . . . . . . . . . . . . . . 23
3.2 Zonas da ´agua em subsuperf´ıcies. Fonte: Silva ,2005. . . . . . . . . . . . . 25
3.3 Tipos de aq¨u´ıferos. Fonte: Silva, 2005. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
3.4 Textura e porosidade das rochas t´ıpicas encontradas em aq¨u´ıferos. Fonte:
Chilton, 19 92. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
4.1 Cotas aximas mensais do n´ıvel do rio Negro (acima do n´ıvel do mar) de
janeiro de 1999 a julho 2 003 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
4.2
´
Area de estudo (Mapa de Localiza¸ao da cidade de Manaus) . . . . . . . . 54
4.3 Foto de um p o¸co tubular tipo aq¨uifero livre, localizado no Centro . . . . . 55
4.4 Foto de um p o¸co tubular tipo semi-confinado, localizado no bairro Cacho-
eirinha . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
9
4.5 Foto de um pco tubular tipo semi-confinado, localizado no ba irro Nova
Israel) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
5.1 Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Norte. . . . . . . . . . . 76
5.2 Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Sul. . . . . . . . . . . . 77
5.3 Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Oeste. . . . . . . . . . . 78
5.4 Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Leste. . . . . . . . . . . 79
5.5 Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Centro-Sul. . . . . . . . 79
5.6 Componentes principais da zona No r te. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5.7 Componentes principais da zona Sul. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
5.8 Componentes principais da zona O este. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.9 Componentes principais da zona L este. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
5.10 Componentes principais da zona Centro-Sul. . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
5.11 Componentes principais relativos a todos os pontos amostrados nos per´ıodo
de cheia e seca . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
Lista de Tabelas
3.1 Faixas t´ıpicas de porosidade em rela¸ao `a varia¸ao dos materiais geol´ogicos
comuns . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3.2 Principais tipos de aq¨u´ıferos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
3.3 Abundˆancia relativa de elementos dissolvidos em ´aguas subterrˆaneas . . . . 32
3.4 Elementos, fontes naturais e suas respectiva s concentra¸oes em ´aguas naturais 33
3.5 Pa dr˜oes de Potabilidade recomendados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
3.6 Os principais usos das ´aguas subterrˆaneas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
4.1 Po ntos de coleta das amostras com as respectivas localiza¸oes . . . . . . . 57
4.2 Metodologias de an´alises das amostras de ´agua . . . . . . . . . . . . . . . . 58
11
5.1 Alguns va lo r es de vari´aveis f´ısicas determinadas nas amostras de ´agua sub-
terrˆanea de pcos tubulares de Manaus obtidos durante o per´ıodo de seca
(agosto) e chuva (janeiro) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
5.2 Algumas vari´aveis qu´ımicas de amostras de ´agua subterrˆanea de pcos tu-
bulares de Manaus obtidos durante o per´ıodo de seca (agosto) e cheia (janeiro) 67
5.3 Alguns resultados das an´alises microbiol´ogicas da amostras de ´agua sub-
terrˆanea de pcos tubulares de Manaus, obtidas durante o per´ıodo de seca
(agosto) e cheia (janeiro) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.4 Correla¸ao de Pearson obtida dos da dos da regi˜ao Norte durante os per´ıodos
de seca e cheia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
B.1 Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas a s amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Sul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
B.2 - Caracter´ısticas geol´o gicas dos pcos onde foram coletadas as amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Centro-Sul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
B.3 Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas a s amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Leste . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
B.4 Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas a s amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Nor t e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
B.5 Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas a s amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona O este . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
C.1 Recipientes e reagentes usados para a coleta de a mostras de ´agua . . . . . 113
D.1 Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da regi˜ao Leste . . . . . . . . . . . 115
D.2 Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da regi˜ao Sul . . . . . . . . . . . . 116
D.3 Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da regi˜ao Oeste . . . . . . . . . . 117
D.4 Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da regi˜ao Centro-Sul . . . . . . . . 118
Lista de Siglas
L - Aq¨uifero Livre
C - Aq¨uifero confinado
SC - Aq¨uifero semi-confinado
N - Zona Norte
CS - Zona Centro-sul
O - Zona Oeste
S - Zona Sul
L - Zona Leste
PCA - An´alise Componente Principal
HCA - An´alise por Agrupamento Hier´arquico
µS - Micro Simens
pH - Potencial hidrogeniˆonico
DT - Dureza Total
DCa - Dureza alcica
DMg - Dureza Magn´esica
ND - ao Detectado
CT - Coliforme Totais
CF - Coliforme Fecais
BH - Bact´erias Heterotr´oficas
Prof. - Profundidade
N.E - N´ıvel Est´atico
NMP - N´umero mais prov´avel
u.f.c - Unidade fo rmador a de colˆonia
U T - Unidade de Turbidez
µH - Unidade de Escala de Hazen
L.D - Limite de detec¸ao
Cap´ıtulo 1
Introdu¸c˜ao
A ´a gua ´e um bem valioso, pois ´e a fonte indispens´avel `a manuten¸ao da vida de
toda a humanidade. Tr ata-se de um alimento que, embora ao tenha valor energ´etico,
contribui fundamentalmente para o funcionamento do organismo.
´
E o constituinte mais
abundante nos seres vivo s, perfazendo cerca de 2/3 do peso corporal do homem (CHAVES,
1978; MITCHELL et al., 1978; KRAUSE e MAHAN, 1985).
A sua maior ou menor disponibilidade depende da regi˜ao do planeta. De modo
geral, a ´agua doce dispon´ıvel nos continentes ´e distribu´ıda da seguinte forma: cerca de
75% encontram-se nas geleiras e nos len¸ois de gelo, enquanto que quase 24,5% for mam
os reservat´orio s de ´aguas subterrˆaneas, apenas 0,33% encontra-se nos lagos, 0,035% na
atmosfera e, somente, 0,03% fluem nos rios (SUGUIO e BIGARELLA, 1990; MORAIS,
1995).
18
A Am´erica Latina possui 25% do s 40.000 milh˜oes de Km
3
de ´agua, sendo o Brasil
o pa´ıs mais rico, detendo quase 19% desse total. Particularmente, no caso da regi˜ao
Amazˆonica, existe o maior rio do mundo em extens˜ao e volume de ´agua, com uma descarga
m´edia anual de 16.900 m
3
/s, e o segundo em termos de descarga olida com 1,2 x 109 t/a,
chegando a escoar 1/5 do volume da ´agua doce de todo o planeta (MARTINELLI et al.,
1989).
Cap´ıtulo 2
Objetivos
2.1 Geral
Estudar a s caracter´ısticas f´ısico-qu´ımicas e microbiol´ogicas de ´aguas de pcos tu-
bulares da cidade de Manaus e suas po ss´ıveis influˆencias antr´opicas.
2.2 Espec´ıficos
1. Caracterizar f´ısico-quimicamente e microbiologicamente as ´aguas subterrˆaneas de
pcos tubulares utilizadas para o abastecimento residencial e industrial na cidade
de Manaus;
2. Verificar a pota bilidade dessas ´aguas conforme a legisla¸ao em vigor; e
2.2 Espec´ıficos 20
3. Correlacionar as vari´aveis segundo os locais amostrados e a sazonalidade.
Cap´ıtulo 3
Revis˜ao Bi bl iogr´afica
3.1 Ciclo hi drol´ogico
Uma das mais importantes observoes sobre o entendimento do ciclo hidrol´ogico foi
realizada por Leonardo da Vinci quando afirmou que as ´aguas de todos os mares e de todos
os rios passavam pela foz do Nilo diversas vezes num movimento dos rios para o s mares e
vice-versa (MORAIS, 199 5). Os antigos cientistas e fil´osofos formavam muitas hip´oteses
para a explicao das fontes de sup erf´ıcie, por serem facilmente vistas e observadas. No
entanto, a falta de conhecimento sobre as ´aguas subterrˆaneas pode ser atribu´ıda ao fato
de ao terem id´eia de onde proviam e para onde se dirigiam. At´e o s´eculo XVI, ao se
tinha id´eia clara de que as ´aguas do s rios e das fontes eram derivadas de chuva, pois esta
seria insuficiente para acumular tal vo lume (SILVA, 1999 ) .
3.1 Ciclo hidrol´ogico 22
Em outras palavras, a energia solar aquece, de forma desigual, a superf´ıcie da terra
no equador e nas regi˜oes polares, originando a vaporiza¸ao da ´agua e o movimento das
massas de ar e de ventos, formando um fenˆomeno geol´ogico, o chamado Ciclo hidrol´ogico.
Anualmente, cerca de 110 mil Km
3
de ´agua ao precipitados sobre os continentes, dos
quais cerca de 70 mil Km
3
evaporam retornando a atmosfera e 40 mil Km
3
se repartem
entre o escoamento superficial e subterrˆaneo, numa pro por¸ao de cerca de 7 0% e 30%,
respectivamente. Dessa forma, esses 40 mil Km
3
constituem, o limite aximo renoavel
num ano (SUGUIO e BIGARELLA, 1990, LEAL, 19 98)
O ciclo hidrol´ogico representa o sistema natural de circulao da ´agua at r av´es dos
oceanos, da atmosfera e dos continentes (Figura 3.1). Trata-se de um sistema conservativo;
ou seja, a ´agua pode ser trocada entre os diferentes compartimentos, mas a sua quantidade
total permanece constante em todo o planeta (SOUZA, 200 1).
Os fenˆomenos do ciclo hidrol´ogico, em duas fases, est˜ao intimamente relacionadas
com os componentes do meio ambiente, como cobertura vegetal, declividade e carac-
ter´ısticas geol´ogicas. Qualquer modifica¸a o num desses componentes ir´a influenciar no
ciclo hidrol´ogico e vice-versa (LEAL, 1998).
O movimento da ´agua, relativamente lento, ao se infiltrar no solo, propicia cont ato
com os minerais que forma o substrato rochoso, os quais, nela ao se dissolvendo em maior
ou menor propoao. A ´ag ua subterrˆa nea aumenta o teor em substˆancias dissolvidas na
medida em que prossegue no seu movimento at´e atingir um equil´ıbrio (SILVA, 2005).
3.1 Ciclo hidrol´ogico 23
Figura 3.1: Modelo de ciclo hidrol´ogico. Fonte: ATSDR, 2002.
A ´agua que evaporada das massas superficiais (mares, lagos e rios) do solo e da
cobertura vegetal eleva-se na atmosfera, umidificando o ar . Quando as got´ıculas de ´a gua,
formadas por condensa¸ao, atingem determinada dimens˜ao, precipitam na forma de chuva
aguas mete´oricas). Caso na sua descendˆencia atravessem zonas de temperaturas a ba ixo
de zero, pode haver forma¸ao de granizo. Agora, se ocorrer sob temperaturas abaixo do
ponto de congelamento, haver´a a forma¸ao de neve. Se a condensa¸ao for sobre superf´ıcies
olidas, em temperaturas superiores ou inferiores a zero gra u cent´ıg r ado, gerar´a o orvalho
e a g eada respectivamente (PINTO, 1973).
Durante sua descida, parte da precipita¸a o a o atinge o solo, devido `a evapor a¸ao
ou `a cobertura a vegetal (intercepta¸ao ). Da propor¸ao que atinge o solo, parte dela se in-
3.2
´
Agua subterrˆanea 24
filtra, parte escoa sobre a superf´ıcie e parte se evapora, diretamente o u atrav´es das plantas,
pela transpira¸ao. A evapora¸a o superficial e a transpira¸ao pelos vegetais ao conside-
radas, em conjunto, sob a denomina o de evapotranspira¸ao (CUST
´
ODIO e LLAMAS,
1976).
Este sistema, atrav´es dos processos de precipita¸ao e evapora¸ao, age como um
destilador que daria a conota¸ao de pureza `a ´agua. No entanto, a atmosfera pode estar
de alguma forma po lu´ıda e, conseq¨uentemente, as ´aguas nela contidas, principalmente
as ´aguas da chuva cuja composi¸ao depende fundamentalmente da atmosfera (MORAIS,
1995).
A ´agua existente nos organismos vivos ´e de volume insignificante em rela¸ao ao
sistema hidrol´ogico, mas de importˆancia significativa pelo curto tempo de residˆencia; uma
vez que, se considerarmos um determinado per´ıodo de tempo, as plantas podem liberar
mais ´agua para a atmosfera do que a descarga combinada de todos os rios do mundo
(MORAIS, 1995).
3.2
´
Agua sub t errˆanea
A ´a gua subterrˆanea representa a parcela do ciclo hidrol´ogico que circula no sub-
solo. Em fun¸ao das baixas velocidades de percola¸ao, da o rdem de cent´ımetros por dia,
atrav´es dos micros porosos dos sedimentos e/ou rochas sedimentares, fratura s, fissuras e
outras formas de vazios das rochas compactas, os aq¨u´ıferos, funcionam como meio de es-
tocagem e regulariza¸ao do sistema hidrol´og ico, inter-relacionados. Segundo Leal (2005),
3.2
´
Agua subterrˆanea 25
o seu aproveitamento data de tempos antigos e sua evolu¸ao tem acompanhado a pr´opria
evolu¸ao da humanidade.
´
E considerada um dos componentes mais importantes para a
vida humana e para economia.
A ´agua que se infiltra no solo chama-se subsuperficial e ocorre nas camadas supe-
riores (Figura 3.2). Por´em, nem toda essa ´agua se torna subterrˆanea, podendo voltar `a
sup erf´ıcie por capilaridade, sob a ao da gravidade (em locais com cotas inferiores ao
n´ıvel hidrost´atico do aq¨u´ıf ero) ou, ainda, pela ao do homem, e evaporar-se na atmos-
fera, ou pode ser absorvida p elas plantas e retornar `a atmosfera pela transpira¸ao vegetal
(PINTO, 1973; CETESB, 1978; TOD D, 1980).
Figura 3.2: Zonas da ´agua em subsuperf´ıcies. Fonte: Silva ,2005.
3.2
´
Agua subterrˆanea 26
A camada superior da zona detr´ıtica, onde os poros est˜ao parcialmente ocupados
por ´agua e ar ´e designada zona aerada. Situa-se entre a superf´ıcie do terreno e o n´ıvel
fre´atico. A espessura var ia de menos de 1 m, em ´areas alagadi¸cas, at´e mais de 100 m
em regi˜oes des´erticas, onde a ´agua ´e denominada suspensa ou va dosa (CUST
´
ODIO e
LLAMAS, 1976; AZEVEDO e ALBUQUERQUE FILHO, 1998).
Imediatamente abaixo da zona vadosa, onde os interst´ıcios est˜ao preenchidos com
´agua sob press˜ao hidrost´atica, est´a a zo na de saturao (CUST
´
ODIO e LLAMAS, 1976).
A zona de satura¸ao pode ser considerada como sendo um ´unico reservat´orio o u,
sistema de reservat´o rios nat ura is, cuja capacidade e volume total dos poros ou interst´ıcios
est˜ao repletos de ´aguas subterrˆaneas e aq¨u´ıferos. Nesta zona, o movimento da ´agua, que
´e conhecido por percola¸ao, vai da zona de recarga para a zona de descarga (AZEVEDO
e ALBUQUERQUE F ILHO, 1998).
Os crit´erios de classifica¸ao de aq¨u´ıferos baseiam-se na maneira como circula por
eles a ´agua subterrˆanea, e de acordo com a presao hidrost´atica da ´agua contida (Figura
3.3). Os aq¨u´ıferos livres ao os que possuem uma superf´ıcie livre da ´agua contida, que est´a
em contato direto com o ar e, portanto, com a press˜ao atmosf´erica. Os aq¨u´ıferos semi-
confinados ao o que existe quando a camada que o deveria confinar tˆem as caracter´ısticas
de um a quitardo
1
e possui sua superf´ıcie piezom´etrica superior em cota `a superf´ıcie do
aq¨u´ıfero. Os aq¨u´ıferos confinados ao os que est˜ao entre duas camadas imperme´aveis e
os aq¨u´ıferos artesianos ao os que nos seus interst´ıcios a press˜ao ´e superior a atmosfera
(CETESB, 1978; MACIEL FILHO, 19 97; AZEVEDO e ALBUQUERQUE FILHO, 1 998).
1
palavra de origem latina que significa suporte de ´agua.
3.2
´
Agua subterrˆanea 27
Figura 3.3: Tipos de aq¨u´ıf eros. Fonte: Silva, 2005.
Em, aproximadamente todas as rochas da crosta terrestre, de qualquer tipo, o rigem
ou idade, ´e poss´ıvel encontrar ´aguas subterrˆaneas distribu´ıda pelos poros ou buracos.
O volume de ´agua contida na rocha depende dos espa¸cos ou poros em um determinado
volume da rocha, no qual completa a porosidade da rocha. Q uanto maior o espa¸co entre
os po ros, mais alto ´e a porosidade e mais ´agua ´e armazenada. No caso das rochas ao-
consolidadas (Figura 3.4a), o volume de ´agua depender´a da compacta¸ao e cimenta¸ao
(Figura 3.4b). Nas rochas consolidadas, os buracos podem ser oriundos de fraturas e/ou
fissuras, que podem ser aumentadas ou reduzidas pelo n´ıvel de ´aguas subterrˆaneas contidas
(Figura 3.4c e d). A Tabela 3.1 mostra as faixas t´ıpicas de porosidade em rela¸ao `a varia¸ao
dos materiais geol´ogicos comuns.
Assim, as forma¸oes geol´ogicas de rochas sedimentares devido `a sua quantidade
de poros e alta permeabilidade ao consideradas de maior importˆancia no ac´umulo e
estocagem de ´agua subterrˆanea no mundo.
3.2
´
Agua subterrˆanea 28
Tabela 3.1: Fa ixas t´ıpicas de porosidade em rela¸ao `a varia¸ao dos materiais geol´ogicos
comuns
Material Po r osidade (%) Superf´ıcie espec´ıfica (%)
Sedimento ao-consolidado
Pedra 25-35 15-30
Areia 25-45 10-30
Silte 35-50 5-10
Calc´ario 45-55 1-5
Areia e Pedra 20-30 10-20
Glacial till 20-30 5-15
Rocha Consolidada
Arenito 5-30 3-15
Calc´ario dolom´ıtico 1-20 0,5-10
Calc´ario arstico 5-30 2-15
Folhelho 1-10 0,5-5
Basalto vesicular 10-40 5-15
Basalto frat ura do 5-30 2-10
Tufo 10-60 5-20
Granitos e Gnaise naturais 0.01-2 <0.1
Granitos e Gnaises erodidos 1-15 0,5-5
Fonte: Chilton, 1992.
3.2
´
Agua subterrˆanea 29
(a)
(b)
(c) (d)
Figura 3.4: Textura e por osidade das rochas t´ıpicas encontradas em aq¨u´ıferos. Fonte:
Chilton, 1992.
Po r outro lado, as rochas ´ıgneas e metaf´ormicas ao fontes menos importantes na
estocagem de ´agua subterrˆaneas, por se tratarem de forma¸oes geol´og icas, cujos poros e
permeabilidade ao bastante pequenos em rela¸ao `as forma¸oes sedimentar es. Segundo
Chilton (1992), os aq¨u´ıferos podem ser representados por uma matriz de acordo com a
forma¸ao geol´ogica (Ta bela 3.2).
A qualidade das ´aguas subterrˆaneas depende de diversos f ato r es, destacando-se
as caracter´ısticas lito l´ogicas do aq¨u´ıfero, as fontes de recarga, o tempo de contato com
as rochas, a temperatura da ´agua, o clima, as rea¸oes de dissolu¸ao/precipita¸ao e de
oxi-redu¸ao, a adsor¸ao/desor¸ao de substˆancias e processos bioqu´ımicos (F REEZE e
CHERRY, 1979).
3.2
´
Agua subterrˆanea 30
Tabela 3.2: Principais tipos de aq¨u´ıferos
Principais aq¨u´ıferos Exemplos
Ambiente Forma¸c˜oes Litologias Classe Porosidade Regime de Raso pequeno Raso largo Prof.
Geol´ogico dominante escoamento larga
de ´agua
subterrˆanea
Dep´ositos Terra¸cos, Leques, Granitos, Grauvacas Sedimentar; Prim´aria Intergranular Canad´a, Nordeste
glaciais Morenas e Vales com Arenitos, Blocos Inconsolidada dos Estados Unidos
soterrados e lentes de Argilas e Dinamarca
Dep´ositos Terra¸cos, Leques Arenitos, S iltitos Sedimentar; Prim´aria Intergranular
fluviais e vales soterrados lentes de Argila Inconsolidada
Aluvi˜oes Arenitos e Siltitos Sedimentar; Prim´aria Intergranular
Inconsolidada
Aluvi¨oes Arenitos finos Sedimentar; Prim´aria Intergranular Noruega,
e siltitos Inconsolidada Alemanha
Dep´ositos Dolomitos Sedimentar; Secund´aria Fissura Bangladesh
deltaicos Consolidada
Calc´arios Sedimentar; Secund´aria Fissura, Ilhas Caribenhas Yucat¨a, affna e
arsticos Consolidada Intergranular Yugosl´avia
Arenitos Gr˜aos de Areia Sedimentar; Secund´aria Fissura, Nubian, Bacias
cimentados Consolidada Intergranular Artesianas d e
Karoo Great
(Austr´alia)
Cinzas Fragmentos
´
Ignea; Prim´aria Intergranular
desagragados
Vulcˆanicos Inconsolidada
Lavas Gr˜aos finos
´
Ignea; Secund´aria Fissura Hava´ı Basaltos de decan Basaltos de
Cristalinos e Rios da Colˆombia, Karoo
Consolidada Platˆo da USA
Tufos Gr˜aos cimentados
´
Ignea; Prim´ario e Fissura, Am´erica
Consolidada Secund´aria Intergranular Central
´
Igneos e Granitos, Gneisses Cristalinos
´
Ignea Secund´aria Fissura
metam´orficos Metam´orfica
Consolidada
´
Africa,
´
India,
Granitos, Gneisses Cristalinos
´
Ignea Secund´aria Fissura, Sirilanka,
desagragados Metam´orfica Intergranular Brasil
Consolidada
Fonte: Chilton, 1992.
3.2
´
Agua subterrˆanea 31
A ´agua subterrˆanea pode ser dividida segundo uma simples classifica¸ao hidroqu´ı-
mica: mete´orica e juvenis. A ´agua mete´orica ´e uma ´agua subterrˆanea proveniente da
pr´opria ´agua das chuvas infiltradas a gr andes profundidades atrav´es de fratura e falha
tectˆonicas, em velocidade muito lenta. Ao defrontar-se com descontinuidades de estruturas
geol´ogicas (fa lhas, diques, etc.), impulsionadas de ´agua superposta, e em certos casos, essas
´aguas emergem a superf´ıcie sob a forma de fontes. As ´aguas juvenis est˜ao associadas aos
processos ´ıgneos, o nde ocorre grande circula¸ao de ´agua atrav´es da terra em grandes
profundidades. As ´aguas juvenis normalmente ao ao associadas ao desenvolviment o e
assentamento das fontes de ´agua subterrˆanea naturais. Entretant o, a distin¸ao geoqu´ımica
entre a ´agua mete´orica e juvenil ´e dif´ıcil, pois ambas circulam em grandes prof undidades
e nos processos ´ıgneos (CHILTON, 1992).
Segundo Tancredi (1996) a alta capacidade de dissolu¸ao da ´agua e sua elevada rea-
tividade fa zem com que a s ´aguas naturais contenham uma grande variedade de substˆancias
dissolvidas. Portanto, suas caracter´ısticas f´ısico-qu´ımicas resultam de dissolu¸oes e outra s
rea¸oes qu´ımicas com olidos, l´ıquidos e gases, que entram em contato durante as arias
partes do ciclo hidrol´ogico.
Po r tanto , a qualidade qu´ımica da ´agua subterrˆanea ´e geralmente caracterizada por
uma elevada concentra¸ao de ´ıons, isso `as vezes causa problema no consumo humano.
As Tabela 3.3 e 3-4 mostram alguns constituintes encontrados nas ´aguas subterrˆaneas e a
fontes naturais e intervalos de concentra¸oes dos principais constituintes, respectivamente.
Em termos de qualidade biol´ogica, a ´agua subterrˆanea ´e caracterizada p ela in-
fluˆencia dos processos microbiol´ogicas, que podem transformar os constituintes orgˆanicos
3.2
´
Agua subterrˆanea 32
e inorgˆanicos. Essas transforma¸oes biol´ogicas aceleram os processos geoqu´ımicos (CHA-
PELLE, 19 93 e CHILTON, 1992). Os organismos unicelulares e multicelulares adaptam-se
as caracter´ısticas da ´agua subterrˆanea usando os materiais em suspens˜ao e olidos dissol-
vidos nos seus metabolismos (CHILTON, 1992). Para um orga nismo se desenvo lver e se
multiplicar ´e necess´ario nutrientes, principalmente constitu´ıdos da mistura de carbono,
energia, nitrogˆenio e sais minerais. A maior parte dos micro-organismos se desenvolve em
sup erf´ıcies olidas e, enao , entre os gr˜ao s da terra ou aq¨u´ıferos (MATTHESS, 1982).
Tabela 3.3: Abundˆa ncia relativa de elementos dissolvidos em ´aguas subterrˆaneas
Maiores constituintes Constituintes secund´arios Menores constituintes
(1 a 1.000 mg L
1
) (0,01 a 1 0,0 mg L
1
) (0,0001 a 0,1 mgL
1
)
odio Ferro Arsˆenico
alcio Alum´ınio ario
Magn´esio Pot´assio Brometo
Bicarbonato Carbonato admio
Sulfato Nitrato Crˆomio
Cloreto Fluoreto Cobalto
S´ılica Boro Cobre
Selˆenio Iodeto
Chumbo
L´ıtio
Manganˆes
Fonte: Chilton,1992.
A atividade microbiol´og ica afeta a qualidade da ´agua ao interagir com nitrogˆenio,
enxofre e amˆonia, que podem ser produzidos durante a decomposi¸ao da mat´eria orgˆanica,
sendo oxidados a nitrito e, posteriormente, a nitrato . a, o ferro pode estar sujeito `as
rea¸oes de redu¸ao ou oxida¸ao, dependendo das condi¸oes de pH da ´agua subterrˆanea.
Em ambiente microbiologicamente favor´avel, localizado pr´oximo de pco, o desenvolvi-
mento de bact´erias provoca a perda de permeabilidade do material do aq¨u´ıfero e isso
3.2
´
Agua subterrˆanea 33
Tabela 3.4: Elementos, fo ntes naturais e suas respectivas concentra¸oes em ´aguas naturais
Elementos Fontes naturais Concentra¸oes (mg L
1
)
Nitrato Atmosfera, legumes, plantas, <10
excrementos animais.
odio Feldspatos (albita), <200
argilominerais, halita, e dejetos
industriais.
Po t ´assio Feldspatos, feldspatoides <10
e argilominerais.
alcio Anfibolitos, feldspatos, gibsitas, <100
piroxˆenios, dolomita,
aragonita, calcita.
Magn´esio Anfibolitos, olivinas, <50
piroxˆenios, dolomita,
magnesita, argilominerais
Cloreto Rochas sedimentares, algumas <10
rochas ´ıgneas
Sulfato Oxida¸ao de minerais de <300
enxofre, gibsitas, anidridos
S´ılica Feldspatos, minerais Faixa de 1-30
ferromagnesianos,
argilominerais, s´ılica amorfa
Ferro Rochas ´ıgneas, anfibolitos, <0,5
micas, F eS, F eS
2
, magnetita,
rochas asicas, ´oxidos,
carbonatos, sulfetos,
argilominerais contendo ferro
Fonte: Chilton, 1992.
3.2
´
Agua subterrˆanea 34
requerer monitoramento especial e a o bacteriol´ogica (CHILTON, 1992).
3.2.1 Contamina¸ao das
´
Aguas Subterrˆaneas
A ´a gua subterrˆanea est´a sujeita a risco de contamina¸ao, que pode ser atribu´ıdo
`a int era¸ao de dois fatores fundamentais: i) a carga contaminante que ´e lan¸cada no solo
como resultado da atividade humana; e ii) a vulnerabilidade natural do aq¨u´ıfero que ´e
afetado pela carga contaminante ( FOSTER et al, 1987 e HIRATA et al., 1990). Para esse
autor a carga contaminante ´e caracterizada em fun¸ao de sua classe, intensidade, modo
de disposi¸ao no terreno e dura¸ao. Enquanto que, a vulnerabilidade do sistema aq¨u´ıfero
depende da litolog ia e estrutura hidrogeol´og ica do terreno.
Po r sua vez, a contamina¸ao consiste na introdu¸ao na ´agua de subsa ncias qu´ımicas
ou de microrganismos que possam prejudicar a sa´ude do homem ou dos animais. A
contamina¸ao das ´aguas subterrˆaneas est´a relacionada com arias atividades antr´opicas
como as: urbanas, minerais, agr´ıcolas, industriais, etc.
Segundo Silva (2001), a atividade urbana causa expressivo aumento da concentra¸ao
de nitrato em um pco, causado pela proximidade de uma fossa, situada em cota mais
elevada do terreno a 8 m de distˆancia, e um outro po ¸co, situado em cota inferior `a ´area
de cria¸ao de animais. Em ambos os casos, a decomposi¸ao da mat´eria orgˆa nica gera a
produ¸ao de nitrato, que ´e mais facilmente incorporada no aq¨u´ıfero na ´epoca de maior
pluviosidade.
a a atividade mineral normalmente causa diversas altera¸oes na qualidade da ´a gua
3.2
´
Agua subterrˆanea 35
subterrˆanea. Bahia (1997) o bservou que o ferro proveniente de minerais ferromagnesianos
componentes das rochas cristalinas ou de solos later´ıticos sofre rea¸oes de dissolu¸ao,
precipita¸ao formando hidr´oxidos erricos, dentr e outros, quando em contato com a ´agua
e o a r.
Na atividade agr´ıcola, Alexandre e Szikszay (1999) estudando a contamina¸ao por
As, Cu, Pb, e Zn provenientes de herbicidas e fungicidas nos solos e ´aguas do len¸col
fre´atico de regi˜ao de vinicultura de Jundia´ı (S˜ao Paulo), encontraram que as ´aguas sub-
terrˆaneas (prof undidade de 2,35 a 5,34 m) apresentaram teores, em geral, muitos baixos,
com exce¸ao do Pb que chegou a ultrapassar o padr˜ao de potabilidade (0 ,0 5 mg L
1
)
recomendado pela (ANVISA, 2004).
O tipo de contaminante ser´a mais perigoso quanto mais ovel e/ou persistente
sejam nos meios ao-saturados e saturados. A partir da´ı, se a quantidade de conta-
minante descarregada for grande, pode-se superar a capacidade atenuada do solo. Em
regi˜oes muito chuvosas, at´e mesmo pequenas quantidades de contaminantes podem al-
can¸car rapidamente os aq¨u´ıferos, a t r av´es do transporte pelas ´aguas provenientes da chuva
e infiltra¸ao pelo solo. Para que um contaminante chegue `as ´ag uas subterrˆaneas, ele
primeiro infiltra-se e atravessa o solo, a chamada zona a o saturada (REBOUC¸ AS, 2004).
A zona ao-saturada, com sua grande capacidade de adsor¸ao, degrada¸ao por
microrganismos, evapora¸ao e camadas adjacentes de diferentes permeabilidades po r o nde
a ´agua subterrˆanea passa, age, preliminarmente, como filtro natural e, sob condi¸oes
normais, este sistema de filtra¸ao , apesar de ao possuir o mesmo comportamento de
atenua¸ao de contaminantes, recupera a qualidade da ´agua impedindo a passagem de
3.2
´
Agua subterrˆanea 36
muitos microrganismos nocivos `a sa´ude e part´ıculas que contenham compostos oxicos.
O grau de atenua¸ao variar´a, amplamente, segundo o tipo de contaminante. No entanto,
a ´agua pode se contaminar, pela troca de materiais com o solo e a rocha, se os meios
perme´aveis `a ´agua a estiverem altamente contaminados ou contiverem elementos naturais
oxicos (BRANCO, 1986 e FOSTER e HIRATA, 199 3).
Segundo Costa (2005), as caracter´ısticas dos pcos podem contribuir para a conta-
mina¸ao da ´agua subterrˆanea. Em aq¨u´ıferos pouco pro fundos o fluxo de ´agua subterrˆanea
quase sempre tem mesma dire¸ao da declividade do solo, entretanto, em aq¨u´ıferos profun-
dos o fluxo de ´agua subterrˆanea pode ocorrer em uma dire¸ao diferente daquela declividade
(REBOUC¸AS, 2004 ).
Os pcos escavados ao pcos pouco profundos, constru´ıdos manualmente e, ao os
mais prop´ıcios `a contamina¸ao; geralmente ao tˆem uma prote¸ao m´ınima e ao expostos
`as ´aguas de escoamento superficial. a os tubulares rasos em profundidades de at´e 20
metros e ao instalados em ´areas a r enosas, atrav´es de equipamentos leves como tra dos
manuais ou mecˆanicos. E os pcos tubulares profundos ao constru´ıdos com prof undi-
dades maior es que 40 metros e ao mais bem estruturados com selos para prote¸ao de
contamina¸ao superficial e revestimentos apropriados.
Outro fator corresp ondente ´e a idade do pco, pois os pcos que foram constru´ıdos
a mais de 50 anos ao g eralmente menos profundos e est˜ao localizadas em ´areas sus-
cept´ıveis as contamina¸oes e podem apresentar problemas estruturais. Por exemplo, a
ausˆencia de revestimento adequados ou atualmente oxidados e selos de prote¸ao.
A altura do revestimento do pco acima do solo ´e um fat or muito impo r tante pa ra
3.2
´
Agua subterrˆanea 37
prevenir a contamina¸ao da ´agua subterrˆanea. Segundo a NBR 12244 da Associa¸ao
Brasileira de Normas T´ecnicas (ABNT) recomenda que a altura da boca do pco deve
ficar saliente no m´ınimo 50 cm sobre a laje de prote¸ao.
Al´em disso, a ABNT recomenda para a conservao do pco que o revestimento
e a tampa do pco devem ser periodicamente examinados para detec¸ao de furos ou
trincamentos que podem servir de conduto de ´aguas ao desej´aveis para o interior do
pco. Por causa disso, a ABNT recomenda que todo po¸co deve ser constru´ıdo por empresa
habilitada, sob responsabilidade t´ecnica de profissional de n´ıvel superior, devidamente
credenciado junto ao Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura (CREA) e com base
em projeto executivo de com a NBR 12.244, como tamb´em deve-se seguir a NBR12.212 e
13.604. A perfura¸a o de um pco deve seguir alguns procedimentos, como:
i. Uma amostragem do material a cada 2 ,0 m ou cada mudan¸ca de litologia;
ii. A velocidade de entrada da ´agua nos filtros deve estar entre 0,03 m s
1
e 0,08 m s
1
;
A escolha dos filtros deve levar em considera¸ao a ao corrosiva ou incrustante
da ´agua subterrˆanea, avaliada por exame bacteriol´ogico e an´alise f´ısico-qu´ımica que in-
clua: pH, temperatura, condutividade el´etrica, olidos totais, OD, alcalinidade, dureza,
CO
2
, acidez, H
2
S, cloretos, sulfatos, ferro, manganˆes, amˆonia, cor, turbidez e olidos em
suspens˜ao .
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 38
3.3
´
Aguas Subter rˆaneas no Brasil
Segundo Leal (2005) a ´agua subterrˆanea no Brasil ´e utilizada desde o in´ıcio da
coloniza¸ao, em decorrˆencia da expans˜ao dos colonos portugueses para o interior, princi-
palmente na regi˜ao de rochas cristalinas do Nordeste, com grandes ´areas desprovidas de
´agua em superf´ıcie. Inicialmente, aproveitava-se a ´agua das coberturas ao-consolidadas,
principalmente de aluvi˜oes, suficientes para atender `as necessidades de ent˜ao.
Com o crescimento da popula¸ao e, principalmente, com o surgimento dos primei-
ros aglomerados humanos e com a expans˜ao da pecu´aria, as principais fontes de abas-
tecimento tornaram-se insuficientes para o a tendimento das necessidades. No Brasil, as
´aguas subterrˆaneas ocupam diferentes tipos de reservat´orios, desde as zonas fraturadas
do embasamento cristalino at´e os dep´ositos sedimentares cenoz´oicos. Dessa diversifica¸ao,
resultaram sistemas aq¨u´ıferos que, pelo seu comportamento, podem ser reunidos em:
i. Sistemas po r osos (rochas sedimentares);
ii. Sistemas fissurados (rochas cristalinas e cristalofilianas);
iii. Sistemas arsticos (rochas carbon´aticas com fraturas e outras descontinuidades sub-
metidas a processos de dissolu¸ao arstica).
O sistema aq¨u´ıfero fissural ocupa uma ´area de cerca de 4.600.000 km
2
, corres-
pondente a 53,8% do territ´orio nacional. Compreende as prov´ıncias hidrogeol´ogicas dos
escudos Setentrional (regi˜ao Norte), Central (regi˜oes Norte e Centro-Oeste), Oriental
(regi˜oes Nordeste e Sudoeste) e Meridional (regi˜ao Sul). Esse sistema apresenta reservas
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 39
de ´aguas subterrˆaneas da ordem de 1.08.103 km
3
, que, devido `a heterogeneidade do meio,
encontram-se distribu´ıdas irregularmente po r sua ´area de ocorrˆencia.
Essa situa¸ao ´e predominante nos terrenos cristalinos das regi˜oes Norte, Cent ro-
Oeste, Sudeste e Sul, onde as condi¸oes hidroclim´aticas f avoreceram o desenvolvimento de
coberturas sedimentares inconsolidadas, `as vezes muito espessas. Podem ocorrer vaz˜oes
de arias dezenas de m
3
h
1
, variando em torno de 12 m
3
h
1
. As ´aguas ao de boa
qualidade qu´ımica, podendo ocorrer localmente teores de ferro acima do permitido.
No dom´ınio do embasamento cristalino aflorante, como na regi˜ao Nordeste, o reser-
vat´orio ´e representado quase que exclusivament e pelas fraturas. As reservas ao reduzidas
e as vaz˜oes dos pcos apresentam m´edia inferior a 3 m
3
h
1
. As ´ag ua s ao, normalmente,
salinizadas, com res´ıduo seco m´edio acima de 2.500 mg L
1
. Existem cerca de 20 ba-
cias ou grupo de bacias sedimentares que ocupam uma ´area da ordem de 3.60 0.000 km
2
,
correspondente a 42% da superf´ıcie do pa´ıs.
A estrutura¸ao geol´ogica, com alternˆancia de camadas perme´aveis e imperme´aveis,
assegura-lhes condi¸ao de artesianismo. Entre elas se destacam, pela extens˜ao e potenci-
alidade, as bacias do Paran´a, Amazonas, Parna´ıba e Potiguar-Recife. A mais extensa, a
bacia sedimentar do Paran´a, cobre uma ´area da ordem de 1.600.000 km
2
, sendo 1.000.000
km
2
no Brasil, apresentando uma espessura axima de 7.825 m. O principal sistema
aq¨u´ıfero ´e o Botucatu, tamb´em conhecido por sistema aq¨u´ıfero Guar ani, que representa
cerca de 80% da s reservas da prov´ıncia do Paran´a. Esta, por sua vez, det´em cerca de 45%
das reservas de ´agua subterrˆanea do territ´orio nacional (LEAL, 2005).
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 40
3.3.1
´
Aguas Subterrˆaneas da Regi˜ao Norte
Segundo Leal (2005) a regi˜a o Norte ´e caracterizada por um quadro hidrogeol´ogico
bastante favor´avel, em virtude da presen¸ca, em mais da metade de seu territ´orio, de
dep´ositos sedimentares de litologia vari´avel, com ocorrˆencia de horizontes de elevada per-
meabilidade e com freq¨uentes condi¸oes de artesianismo. O restante da ´area constitui
dom´ınio dos sistemas aq¨u´ıferos frissurados de baixa produtividade quando aflorantes,
mas com freq¨uˆencia sensivelmente melhorada pela presen¸ca, em sup erf´ıcie, de sedimento s
ao-consolidados, com espessura que pode ultrapassar os 40 m, com os quais formam
muitas vezes sistema aq¨u´ıfero ´unico. As coberturas, al´em de constitu´ırem reservat´orios
h´ıdricos de boa potencialidade, que geralmente ao os mais explorados em suas ´areas de
ocorrˆencia, constituem um meio perme´avel que permite a recarga cont´ınua do sistema
fissurado subjacente.
Os dois dom´ınios hidrogeol´ogicos est˜a o concentrados predominantemente em trˆes
grandes ´areas; duas representadas pelos sistemas aq¨u´ıferos fissurados das prov´ıncias hi-
drogeol´ogicas do escudo Setentrional, que ocupa a faixa norte da regi˜ao (maior parte dos
estados do Amap´a e Roraima e ´areas dos estados do Amazonas e Par´a), e do escudo Cen-
tral, correspondente `a metade sul do Par´a e grandes superf´ıcies de R ondˆonia e Tocantins.
Esses sistemas em recarga facilitada pelo elevado ´ındice pluviom´etrico da regi˜ao, pela
presen¸ca de coberturas cenoz´oica e pela abundˆancia de ´agua de superf´ıcie.
Na regi˜a o Norte, a ´a gua subterrˆanea ´e muito utilizada para o abastecimento hu-
mano. Embora, ao dispondo de informa¸oes precisas, pode-se dizer, com certa seguran¸ca,
que o volume de ´agua destinado a outros usos ( irrig a¸ao, pecu´aria, ind´ustria etc.) ´e inferior
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 41
a 10% do total. O uso industrial ´e concentrado nas maiores cidades, como Bel´em e Ma-
naus, onde se encontram as principais ind´ustrias, com atividades voltadas principalmente
para as ´areas aliment´ıcia, madeireira, eletroeletrˆonica e de cerˆamica, etc.
De um total de 352 localidades com sistema de distribui¸ao de ´a gua, 169 utilizam
´agua subterrˆanea, correspondente em volume a 40% dos cerca de 1,2.1 06 m
3
disponibi-
lizados por dia. Em alguns estados, a contribui¸ao subteranea ainda ´e relativamente
pequena, se levadas em considera¸ao as grandes possibilidades. Nesse caso est˜ao inclu´ıdos
os estados do Acre (18,7%), Rondˆonia (25%) e Tocantins (20%).
Po r outro lado, estados como o Par´a, com 7 9,4% das localidades, e o Amap´a,
com 64%, mostram o predom´ınio das ´aguas subterrˆaneas no abastecimento ublico. O
Amazonas ´e o Estado que utiliza maior volume de ´agua subterrˆanea, com cerca de 25%
do total disponibilizado na regi˜ao pelo aq¨u´ıfero Alter do Ch˜ao. O aq¨u´ıfero explorado ´e
representado pelos sedimentos cenoz´oicos da prov´ıncia do Amazonas, atrav´es de pcos
tubulares com at´e 250 m de profundidade e, com maior freq¨uˆencia, por pcos escavados
de grande diˆa metro e ponteiras.
Em Manaus, as oito dezenas de pcos tubulares utilizados no abastecimento em
profundidade edia de 160 m com uma vaz˜ao m´edia de 78 m
3
h
1
. Existe na regi˜ao
um n´umero muito grande de p o¸cos rasos, de ”fundo de quintal”, que, pela deficiˆencia da
constru¸ao e fa lta de conservao, constituem verdadeiros canais de polui¸ao dos aq¨u´ıferos.
o na Grande Bel´em existem cerca de 20.000 desses pcos, utilizados no abastecimento
de residˆencias, hot´eis, hospitais, lava-jato s, pequenas ind´ustrias etc. a em Manaus ao
existe uma estimativa de quantos existem.
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 42
3.3.2 Qualidade da
´
Agua Pot´avel
A ´agua utilizada pa ra beber denomina-se ´agua pot´avel. A potabilidade de uma ´agua
´e definida atrav´es de um conjunto de parˆametros e padr˜oes estabelecidos por normas e
legisla¸oes sanit´arias. De acordo com a ANVISA (2004), ´e considerada ´agua pot´avel:
aquela com qualidade adequada ao consumo humano. Entende-se que o termo: qualidade
adequada ´e aplicada aos padr˜oes de potabilidade, referentes `as qualidades f´ısicas, qu´ımicas,
organol´epticas, radioa tivas e bacteriol´ogicas (ANVISA, 2004).
A ´agua a ser utilizada para o consumo humano deve apresentar certos crit´erios de
qualidade. D o ponto de vista microbiol´ogico, deve ser desprovida de agentes patogˆenicos,
sejam bact´erias, v´ırus, protozo´arios ou helmintos, causadores de muitas doen¸cas infeccio-
sas e parasit´arias (CHRIST
´
OV
˜
AO, 1977).
Segundo a ANVISA (2004), as caracter´ısticas microbiol´ogicas da ´agua pot´avel deve
apresentar ausˆencia de coliformes totais e fecais por 100 mL da amostra. E deve ser efetu-
ada a determinao de bact´erias heterotr´oficas e, estas ao devem exceder 500 unidades
formadoras de colˆonia (u.f.c) por mL, por´em, quando isto ocorrer devem ser providen-
ciadas recoletas e inspao local. Sendo assim, a ANVISA recomenda no controle de
qualidade da ´agua, quando forem detectados amostras com resultado positivo para coli-
formes totais, a realiza¸ao de ensaios em novas amostras que devem ser coletadas em dias
imediatamente sucessivos at´e que revelem resultado satisfat´orio.
Oliveira (197 8) e Christ´ov˜ao (1977) afirmaram que a ´agua pot´avel torna-se real-
mente perigosa `a sa´ude quando ´e contaminada por fezes humanas e/ou de animais, rica em
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 43
coliformes, sobretudo Escherichia coli. que pode causar doen¸cas. Entretanto, Chrisov˜ao
(1977) ressalta a importˆancia dos coliformes totais, como indicador bacteriol´ogico, a que
os outros eneros do grupo (Enterobac ter, Citrobac ter e K l ebsiella) apresentam maior
sobrevivˆencia no meio exterior e na pr´opria ´agua que a Escherichia coli, embora apenas
esta seja seguramente de origem fecal.
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 44
Em termos de substˆancias qu´ımicas, a ´agua pot´avel deve apresentar padr˜oes esta-
belecidos pela ANVISA (Tabela 3.5).
Tabela 3.5: Padr˜oes de Potabilidade recomendados
Pa r ˆametros Pa dr˜oes
Amˆonia 1,5 mg NH
3
L
1
Bact´erias Heterotr´oficas 500 u.f.c m L
1
Cloreto 250 mg Cl
L
1
Coliformes Totais Ausente
Coliformes Fecais Ausente
Cor Aparente 15 µ T
Dureza Total 500 mg CaCO
3
L
1
Ferro Total 0,3 mg Fe L
1
Nitrato 10 mg N L
1
Nitrito 1 mg N L
1
odio 200 mg Na L
1
Sulfato 250 mg SO
2
4
L
1
Turbidez 5 NTU
Fonte: ANVISA, 2004.
Doen¸cas provocadas por agentes microbiol´ogicos de veicula¸ao h´ıdrica
A ´a gua ´e normalmente habitada por arios tipos de microrganismos de vida livre
e ao parasit´aria, que dela extraem os nutrientes indispens´aveis `a sua sobrevivˆencia.
Ocasionalmente, pode ser introduzidas tamb´em por organismos patogˆenicos, que a utiliza
como ve´ıculo de dissemina¸ao, constituindo-se um perigo sanit´a r io em potencial ao seu
uso e consumo.
Em geral, os microrganismos patogˆenicos ao incapazes de viver ou de se reproduzi-
rem fora do organismo que lhes serve de hospedeiro. Portanto, tem vida limitada quando
3.3
´
Aguas Subterrˆaneas no Brasil 45
se encontram na ´agua. Alexander Houston demonstrou em 1908 que quando uma ´agua
contaminada com bacilos de febre tif´oide era a rmazenada por uma semana mais de 99%
desses germes eram destru´ıdos (P
´
ADUA, 2005).
Os microrganismos patogˆenicos ao classicamente agrupados em v´ırus, bact´erias,
protozo´arios e helmintos, que podem ser agentes etiol´ogicos de arias doen¸cas de vei-
cula¸ao h´ıdrica. Dent r e estas, uma bact´eria do gˆenero Vibrio, esp´ecie Vibrio cholerae ´e
causadora da olera, um protozo´ario do gˆenero Giardia, esp´ecie Gi´ardia lamblia provoca
a giard´ıase e determinados v´ırus podem causar hepatites, al´em de o utro s microrganismos
e doen¸cas (P
´
ADUA, 2005).
As Doen¸cas Provocadas por Agentes Qu´ımicos de veicula¸ao h´ıdrica
Existem a r ia s substˆancias qu´ımicas que podem poluir as ´aguas subterrˆaneas e
comprometer a sa´ude humana. Dentre as quais, podem ser citadas as substˆancias contidas
nos agrot´oxicos (herbicidas, inseticidas, raticidas etc), nos despejos dom´esticos (amˆonia,
nitrato, nitrito, fosfato, etc.) e nos despejos industriais, contendo metais pesados (Al,
Cu, Pb, etc.). A essas substˆancias ao atribu´ıdas arias doen¸cas, como ancer, mal de
Alzeimer, Doen¸ca de Wilson, Saturnismo, etc. (BAIRD, 2002).
No caso do nitra t o, a contamina¸ao por essa substˆancia pode trazer graves con-
seq¨uˆencias. No organismo humano, o nitrato se converte em nitrito que, por sua vez,
combina-se com a hemoglobina para formar metahemoglobina, impedindo o transporte
de oxigˆenio no sangue. Principalmente em crian¸cas muito pequenas e idosas pode causar
cianose intensa (metahemoglobinemia), e levar `a morte (SILVA e ARA
´
UJO, 2003).
3.4 Uso de
´
Agua 46
3.4 Uso de
´
Agua
Em termos gerais, o uso da ´agua est´a vinculado `as atividades humanas em seu
conjunto. Neste sent ido, a ´agua pode servir para consumo ou como insumo em algum
processo produtivo. A disponibilidade do recurso ´e cada vez menor, por um lado, por-
que deve ser compartilhado por atividades distintas e por outro, porque ao ´e utilizado
racionalmente. Assim, por exemplo, a ind´ustria e a minera¸ao utilizam tecnologias que
demandam grandes quantidades de ´agua, e em conseq¨uˆencia geram grandes quantidades
de ´agua residual que ao devolvidas `as fontes de ´agua sem tratamento pr´evio (Tabela 3.6).
No caso da agricultura, a demanda da ´agua tamem ´e muito grande, especial-
mente nos lugares onde as chuvas ao ao constantes. Al´em disso, utilizam sistemas de ir-
riga¸ao que desperdi¸cam enormes volumes de ´agua. Os fertilizantes qu´ımicos e agrot´oxicos
tamb´em contribuem para a contamina¸ao dos cursos de ´agua. Finalmente, a ´agua para
consumo humano, que ´e captada de fontes superficiais e subterrˆaneas, ´e cada vez mais
procurada pelas popula¸oes, mas cada dia est´a mais escasso e caro.
No Brasil ao poucas as informa¸oes sobre as demandas dos principais usos da ´agua,
tendo-se somente informa¸oes difusas a partir de taxas de consumo para determinada
atividade. De acordo com os dados do IBGE (2002), a no Brasil uma demanda di´aria
de ´agua distribu´ıda de 43.999.678 m
3
sendo 40.843.004 m
3
com tratamento diversificado.
Na r egi˜ao no rt e essa demanda de ´agua distribu´ıda representa apenas 2.468 .2 38 m
3
/dia
(5,61%) e 1.668.382 m
3
/dia (4,08%) com tratamento.
3.4 Uso de
´
Agua 47
Tabela 3.6: Os principais usos da s ´aguas subterrˆa neas
Uso geral Uso espec´ıfico Qualidade requerida
Abastecimento Consumo humano, higiene pessoal e Isenta de substˆancias qu´ımicas prejudi-
dom´estico de usos dom´esticos. ciais `a sa´ude para servi¸cos dom´esticos.
´agua Baixa agressividade e dureza.
Esteticamente agrad´avel (baixa turbidez,
cor, sabor e odor, ausˆencia de m icro e
macrorganismos)
Abastecimento A ´agua ao entra em contato com o Baixa agressividade e dureza.
industrial produto (ex: refrigera¸ao, caldeiras). A Vari´avel com produto.
´agua entra em contato com o produto. Isenta de substˆancias qu´ımicas e
A ´agua ´e incorporada ao produto (ex: microrganismos prejudiciais `a sa´ude.
alimento, bebidas, rem´edios). Esteticamente agrad´avel (baixa turbidez,
cor, sabor e odor).
Irriga¸ao Hortali¸cas, produtos ingeridos crus ou Isent a de substˆancias qu´ımicas e
com casca. microrganismos prejudiciai s `a sa´ude.
Salinidade ao excessiva.
Demais planta¸oes. Isenta de substˆancias qu´ımicas e .
microrganismos prejudiciai s `a sa´ude.
Salinidade ao excessiva
Dessedenta¸ao - Isenta de substˆancias qu´ımicas e
de animais microrganismos prejudiciai s `a sa´ude.
Preservao da - Vari´avel com os r equisitos ambientais
flora e da fauna da flora e fauna que se deseja pr eservar.
Recrea¸ao e Contato prim´ario (contato direto com o Isenta de substˆancias qu´ımicas e
lazer meio l´ıquido, ex: nata¸ao, esqui, surfe). microrganismos prejudiciais `a sa´ude.
Contato secund´ario (n˜ao a contato Baixos teores de olidos em suspens˜ao,
direto com o meio l´ıquido, ex: ´oleos e graxas.
navega¸ao de lazer, pesca, lazer Aparˆencia agrad´avel.
contemplativo).
Gera¸ao de Usinas hidrel´etricas. Baixa agressividade.
energia
Distribui¸ao de - -
despejos
Transporte - Baixa presen¸ca de material grosseiro que
possa or em risco as embarca¸oes.
Aq¨uicultura - Presen¸ca de nutrientes e qualidade
compat´ıvel com as exigˆencias das
esp´ecies a serem cultivadas.
Paisagismo e Est´etica e conforto ermico. -
manuten¸ao da
umidade do ar e
da estabilidade
do clima
Fonte: Albino, 2004.
3.4 Uso de
´
Agua 48
Pa r a o Estado do Amazonas, essa demanda chega a 896 .1 85 m
3
/dia onde 67,76%
desse volume recebe tratamento ao convencional e 2,76% tratamento por simples clora¸a o
(IBGE, 2002).
Em rela¸ao `a disponibilidade da ´agua no Brasil, para abastecimento dom´estico,
usualmente considera-se um consumo m´edio de 150 L/hab/dia. O grande problema nesse
setor ´e os desperd´ıcios operacionais nas redes de abastecimento, com fugas de ´agua, devido
a rupturas ou mesmo liga¸oes clandestinas. Em muitos casos, o desperd´ıcio chega a 40%
(LEAL, 1998).
Cap´ıtulo 4
Materiais e M´etodos
4.1 Descri¸ao da ´area de estudo
Manaus est´a situada `a margem esquerda do rio Negro a 18 km a montante da
confluˆencia com o rio Solim˜oes. Possui um contingente populacional de aproximadamente
1.403.796 habitantes e ´area de 11.408 km
2
(IBGE, 2003) Manaus faz limite com os mu-
nic´ıpios Itacoatiara a Leste; Manacapuru a Oeste; Novo Air˜ao a Norte, Careiro a Sul de
03
08’ 07”. Localiza-se a 03
08’ S e 60
00’ W, a altitude de 21 m. de altitude acima
do n´ıvel do mar.
O clima da Amazˆonia ´e quente e ´umido. Devido `a baixa latitude dessa regi˜ao os
raios solares tendem a verticalidade em todas as ´epocas do ano com um total m´edio anual
de 2.389, 4 horas de brilho solar, resultando numa maior energia incidente por m
2
, o
que torna o ambiente t´ermico elevado e a precipita¸ao anual fica entre 2.250 e 2.750 mm
(NIMER, 1989).
4.1 Descri¸ao da ´area de estudo 50
Segundo a classifica¸ao de Koppen, o clima de Manaus se enquadra na zona clim´atica
AM, isto ´e, caracterizado como quente e ´umido e com esta¸ao seca pouco pronunciada.
Sendo assim, ´e de se esperar que a alta pluviosidade nesta regi˜ao contribua consideravel-
mente para o regime de enchente e vazante dos cursos de ´aguas dos igarap´es de Manaus
(HEYER, 1997).
Dados do Minist´erio da Agricultura, 1
o
Distrito de Meteorologia do INMET, mos-
tram que para a ´area de Manaus, a distribui¸ao da temperatura ´e relativamente uniforme
durante todo ano, ao havendo praticamente divis˜ao entre clima quente e frio, visto que
o raramente ocorrem temperaturas superiores a 36,0
o
C e 18,0
o
C. Apresentando um
gradiente de aproximadament e 2,8
o
C, com valores entre 26,0
o
C e 28,8
o
C, respectiva-
mente, sendo o trimestre agosto, setembro e outubro o que apresenta maior valor m´edio
de temperatura.
De acordo com SANTOS (1989), as temperaturas mais baixas ao provocadas pelo
deslo camento de massas de ar de origem oceˆanica, as quais transp˜oem a Cordilheira dos
Andes, ou em origem no Sul do continente, e penetram na regi˜ao atrav´es do vale das
bacias do Paran´a-Pa r aguai e do Alto Guapor´e.
A umidade relativa do ar em Manaus acompanha, em edia, o ritmo mensal das
precipita¸oes, no per´ıodo de 1961 a 1990, a umidade m´edia anual apresentou 83%, com
uma axima de 88% registrada no mˆes de a bril e a m´ınima de 76% entre os meses de
agosto e setembro (SANTOS, 198 9).
Manaus apresenta precipita¸oes variando em torno de 2.000 a 2.200 mm ao a no,
sendo que os per´ıodos de maior concentra¸ao ao nos meses de dezembro a junho, e a
4.1 Descri¸ao da ´area de estudo 51
estiagem ocorre no per´ıodo de julho a novembro (SALATI, 1 990).
De acordo com Lopes e Grando (2000), o regime pluviom´etrico de Manaus ´e carac-
terizado por apresentar uma varia¸ao mais ou menos intensa de precipita¸ao. O per´ıodo
mais chuvoso est´a compreendido no trimestre dos meses de fevereiro a abril. E o trimestre
menos chuvoso est´a entre os meses de j ulho a setembro.
Estudos realizados na Amazˆonia Central indicam que mais de 75% da energia solar
dispon´ıvel na superf´ıcie causam a evapotr anspira¸ao e o restante aquecimento do ar. Na
m´edia anual, a evapotranspira¸ao, na Amazˆonia, ´e respons´avel por cerca de 50% do total
de sua precipita¸ao pluviom´etrica, sendo o restante deslocado para o o ceano Atlˆantico
pelos ventos al´ısios (SALATI e RIBEIRO, 1979; MOLION, 198 8).
O n´ıvel das ´aguas do Amazonas, que resulta do maior ou menor aporte dos seus
afluentes, come¸ca a subir em novembro, atinge o cl´ımax (as cheias) de maio a junho
para reduzir, a partir de agosto, e chegar ao m´ınimo em novembro. Com a retra¸ao das
´aguas, as partes mais baixas (v´arzea), que geralmente na seca ficam afastadas do rio,
retˆem a fauna aqu´at ica em lagos interiores, de forma a tornar a ca¸ca e a pesca alta mente
produtivas (PORRO, 1995). A Figura 4.1 mostra as cotas do rio Negro de 1999 a 2003
(SILVA, 2005 ) .
A ´area de estudo est´a situada sobre sedimentos continentais da Forma¸ao Alter
do Ch˜a o, constitu´ıda por sedimentos vermelhos sob a forma de argilas, argilitos, siltitos,
arenitos e conglomerados, pobres em osseis, e r ecoberta discordantemente, em part e,
por sedimentos terci´arios ou diretamente por sedimentos quatern´arios (DINO, SILVA e
ABRAHAO, 1999).
4.1 Descri¸ao da ´area de estudo 52
Figura 4.1: Cotas aximas mensais do n´ıvel do rio Negro (acima do n´ıvel do mar) de
janeiro de 199 9 a j ulho 2003
Os sistemas de aq¨u´ıferos Alter do Ch˜ao e Barreiras, na Bacia Sedimentar do Ama-
zonas, em um volume de ´agua igual a 32.500 km
3
e po¸cos com intervalo de vaz˜ao de 10
a 400 m
3
h
1
(REBOUC¸ AS, 1997).
A forma¸ao Alter do Ch˜ao possui tamem um dos aq¨u´ıferos mais importantes da
Bacia Geol´ogica do Amazonas. A ´agua subterrˆanea deste dep´osito vem sendo, livremente,
utilizada pelas ind´ustrias e, ultimamente por domic´ılios. As vaz˜oes dos po ¸cos melhor
constru´ıdos var ia m entre 50 e 450 m
3
h
1
. Os aq¨u´ıferos o nde foram coletados as amostras
de ´agua ao do tipo livre, confinado e semi-confinado.
4.2 Coleta das Amostras 53
4.2 Coleta das Amostras
Inicialmente, fez-se junto `a Companhia de Pesquisa e Recursos Minerais-CPRM e
S
´
O POC¸OS, um levantamento dos pcos perfurados na cidade de Manaus, com o maior
n´umero poss´ıvel de informa¸oes que possibilitassem a sua amostragem. Posteriormente,
foram realizadas as coletas das amostras nos meses de agosto/2004 e janeiro/2005 em
trinta pcos distribu´ıdos pelo per´ımetro urbano de Manaus (Figura 4.2). Os pontos de
coleta foram selecionados em fun¸ao da localiza¸ao, acesso e funcionalidade, guardando
o princ´ıpio da aleatoriedade. Sendo assim, foram coletadas amostras de ´agua em pcos
tubulares de aq¨uifero livre (Figura 4.3), semi-confinado (Figura 4.4) e confinado (Figura
4.5)
1
.
1
No Apˆendice A se encontra os perfil geol´ogicos dos aq¨uiferos livre, confina do e semi-confinado
4.2 Coleta das Amostras 54
ZONA SUL
ZONA OESTE
ZONA LESTE
ZONA NORTE
ZONA CENTRO OESTE
ZONA CENTRO SUL
Cidade Nova
Jorge Texeira
Tancredo Neves
São José
Coroado
Aleixo
Flores
Novo Israel
São Jorge
Parque 10
Japiim
Adrianópolis
Cachoeirinha
Centro
Colônia Oliveira
Machado
Ponta Negra
O2
O3
O1
S3
S2
S1
S5
S4
L2
L1
L5
L6
L7
L4
L3
N7
N4
Cs3
Cs2
Cs1
Cs4
Cs6
Cs5
Cs8
Cs7
N1
N2
N3
N5
N6
Figura 4.2:
´
Area de estudo (Mapa de Localiza¸ao da cidade de Manaus)
4.2 Coleta das Amostras 55
Figura 4.3: Foto de um pco tubular tipo aq¨uifero livre, localizado no Centro
Figura 4.4: Fo to de um po¸co tubular tipo semi-confinado, localizado no bairro Cachoei-
rinha
4.2 Coleta das Amostras 56
Figura 4.5: Foto de um pco tubular tipo semi-confinado, localizado no bairro Nova Israel)
A Tabela 4.1 mostra os pontos de amostragem e suas respectivas coordenadas g e-
ogr´aficas, as quais foram obtidas utilizado o GPS (GARMIN, modelo Etrex) equipamento
de posicionamento que capta sinais de uma constela¸ao de sat´elites geod´esicos. As carac-
ter´ısticas geol´ogicas dos pcos se encontram no Apˆendice B.
A amostragem foi cuidadosamente realizada, usando recipientes e reagentes ade-
quados para mant er a preservao e evitar contamina¸ao
2
, sendo as amostras levadas
imediatamente ao Laborat´o r io MICRO-LAB, para serem medidos o valor de pH, condu-
tividade el´etrica, cor, turbidez e os parˆametros qu´ımicos e microbiol´ogicos relacionados
na Tabela 4.2. As metodologias de coleta foram realizadas conforme o Guia de Coleta e
preservao de amostras (CETESB, 1987).
2
No Apendice C est´a descrito o procedimento de preservc ˜ao das amostras de ´agua.
4.2 Coleta das Amostras 57
Tabela 4.1: Pontos de coleta das amostras com as respectivas localiza¸oes
Zona Bairro Pontos de Sul O este Prof. N´ıvel Tipo
Coleta (m) Est´atico
Norte Novo Israel N1 03
o
01’33” 60
o
00’46,5´ 120,0 37,0 L
Novo Israel N2 03
o
00’53,58” 60
o
01’1,98´ 80,0 40,8 C
Novo Israel N3 03
o
00’3,42 60
o
00’46,3 100,0 52,1 SC
Novo Israel N4 03
o
04’7,68 60
o
01’29,7 100,0 32,0 L
Novo Israel N5 03
o
00’24,42” 59
o
59’54,72” 95,0 22,0 L
Novo Israel N6 03
o
00’44,82” 60
o
00’22,98” 96,0 38,0 L
Cidade Nova N7 03
o
01’36,06” 60
o
00’6,48 159,0 54,3 SC
Centro Sul Flores CS1 03
o
01’47,82” 60
o
01’7,32 110,0 19,0 L
Flores CS2 03
o
03’55,8 60
o
00’46,08” 56,0 16,0 L
Flores CS3 03
o
04’7,38 60
o
01’29,7 101,0 6,8 C
Parque 10 CS4 03
o
05’25,74” 60
o
00’43,98” 84,0 34,0 L
Adrian´opolis CS5 03
o
06’40,74” 60
o
00’34,32” 100,0 33,2 SC
Adrian´opolis CS6 03
o
05’46,44” 60
o
00’32,34” 52,0 18,4 L
Aleixo CS7 03
o
05’38,1 60
o
00’0,72 90,0 14,0 L
Aleixo CS8 03
o
05’20,64” 59
o
59’38,82” 165,0 38,0 SC
Oeste ao Jorge O1 03
o
06’19,8 60
o
01’54,72” 90,0 36,0 L
Ponta Negra O2 03
o
03’53,04” 60
o
05’56,28” 168,0 37,6 C
Ponta Negra O3 03
o
03’58,5 60
o
05’47,58” 124,0 22,0 C
Sul Colˆonia S1 03
o
08’21,12” 59
o
59’2,88 122,0 50,2 L
Oliveira
Machado
Cachoeirinha S2 03
o
07’43,68” 60
o
00’37,2 160,0 29,5 SC
Centro S3 03
o
07’38,46” 60
o
01’39,12” 168,0 37,6 L
Japiim S4 03
o
07’33,24” 59
o
59’0,9” 98,0 39,2 L
Japiim S5 03
o
06’5,58 59
o
59’4,44 90,0 10,0 L
Leste Coroado L1 03
o
04’16,14” 59
o
58’7,26 150,0 72,0 SC
Coroado L2 03
o
05’23,7 59
o
57’43,08” 120,0 16,0 SC
Jorge L3 03
o
00’24,84” 59
o
55’59,22” 60,0 32,0 L
Teixeira
Jorge L4 03
o
00’32,64” 59
o
56’19,8 110,0 44,0 SC
Teixeira
ao Jos´e L5 03
o
04’45” 59
o
55’813 1 45,0 55,0 SC
ao Jos´e L6 03
o
04’12,9 59
o
56’55,98” 110,0 25,0 L
Tancredo Neves L7 03
o
03’19,14” 59
o
56’36,54” 205,0 15,0 L
Tipo de aq¨uifero: L = Livre, SC = Semi-confinado e C = confinado
4.2 Coleta das Amostras 58
Tabela 4.2: Metodologias de an´alises das a mostras de ´agua
An´alises Qu´ımicas M´etodo Anal´ıtico
1
Amˆonia M´etodo Nessler
Bact´erias Heterotr´oficas Conta gem Padr˜ao em Placas
alcio M´etodo colorim´etrico
Cloreto M´etodo do tiocianato de merc´urio
Coliformes To t ais e Fecais Tubos ultiplos
Condutividade el´etrica Medi¸ao direta em condutiv´ımetro digital
Cor Aparente M´etodo de platina-cobalto
Dureza total M´etodo colorim´etrico
Magn´esio M´etodo colorim´etrico
Metais M´etodo da Absor¸ao at ˆomica
Nitrato M´etodo de redu¸ao de admio
Nitrito M´etodo de diazotiza¸ao
pH Medi¸ao direta em pHmetro digital
Po t ´assio e odio Fotometria de chama1
Sulfato M´etodo de Sulfa-Ver 4
Turbidez Medi¸a o direta em turbid´ımetro
1
Standard Methods (1998)
4.3 Tratamento de Dados 59
4.3 Tratamento de D ados
A interpreta¸ao dos dados foi realizada com base no etodo estat´ıstico de An´alise
Multivariada. Essa denomina¸ao corresponde a um grande n´umero de etodos e t´ecnicas
que utilizam simultaneamente todas as va r i´aveis na interpreta¸ao te´orica do conjunto de
dados obtidos.
4.3 Tratamento de Dados 60
Segundo Neto (2004), existem arios m´etodos de an´alise multivariada com finali-
dades bem diversas entre si. Os m´etodos: an´alise por agrupamento hier´arquico (HCA)
e an´alise por componentes principais (PCA) ao utilizados quando se pretende verificar
como as amostras se relacionam; ou seja, o quanto estas ao semelhantes segundo as
vari´aveis usadas.
A an´alise de componentes principais e a an´alise de agrupamento hier´arquico ao
t´ecnicas de an´alise multivariada com fundamentos te´oricos bem diferentes, podendo ser
aplicadas independent emente. Estas ecnicas podem at´e serem complementares na in-
forma¸ao sobre o conjunto de dados, dependendo do sistema analisado. Ambas fornecem
a vis˜ao mais global poss´ıvel das amostras dentro do conjunto de dados, confor me as
vari´aveis usadas.
O HCA consiste no tratamento matem´a t ico de cada amostra como um ponto no
espa¸co multidimensional descrito pelas vari´aveis escolhidas (NETO 199 8). Nesta t´ecnica,
´e poss´ıvel tratar cada vari´avel como um ponto no espa¸co multidimensional descrito pelas
amostras; ou seja, podemos ter agrupamento de amostras ou de var i´aveis, de acordo com
o interesse em calcular a distˆancia deste ponto a todos os outros pontos, constituindo-se
assim uma matriz que descreve a proximidade entre todas as amostras estudadas. Existem
arias maneiras de calcular a distˆancia entre dois pontos, a mais conhecida e utilizada ´e
a distˆancia Euclidiana, pois corresponde ao sentido trivial de distˆancia do plano. Esta
t´ecnica tamem, interliga as amostras por suas similaridades produzindo um dendograma
onde as amostras semelhant es, segundo as vari´aveis escolhidas, ao agrupadas entre si.
Os dendogramas consistem em diagramas que representam a similaridade entre pa-
4.3 Tratamento de Dados 61
res de compostos (o u grupos de compostos) numa escala que vai de um (identidade) a
zero (nenhuma similaridade). A suposi¸ao asica de sua interpreta¸ao ´e que quanto maior
`a distˆancia entre os pontos, maior a semelhan¸ca entre os compostos. Os dendogramas ao
especialmente ´uteis na visualiza¸ao de semelhan¸cas entre compostos ou objetos represen-
tados por pontos em espa¸co com dimens˜ao maior do que trˆes, onde a representa¸ao de
gr´aficos convencionais ao ´e poss´ıvel.
A aplica¸ao da HCA, quando se tem vari´aveis de escalas diferentes, deve ser pre-
cedida por um tratamento pr´evio dos dados. Quando ao ´e feito um pr´e-t ratamento,
as vari´aveis com valores num´ericos mais altos ser˜ao mais importantes no alculo que as
vari´aveis com valores num´ericos mais baixos. O pr´e-tratamento mais comumente empre-
gado ´e a transforma¸ao Z, que transforma as medidas de cada vari´avel de tal modo que
o conjunto de da dos t enha m´edia zero e variˆancia um. A finalidade deste procedimento ´e
equalizar a importˆancia estat´ıstica de todas as vari´aveis utilizadas.
O PCA ´e uma t´ecnica estat´ıstica poderosa que pode ser utilizada para redu¸ao do
n´umero de vari´a veis e para fornecer uma vis˜ao estatisticamente privilegiada do conjunto
de dados. A an´alise de componentes principais fornece as ferramentas para identificar as
vari´aveis mais importantes no espa¸co das componentes principais.
O PCA consiste em reescrever as vari´aveis originais em novas vari´aveis denominadas
componentes principais, atrav´es de uma transforma¸ao de coordenadas. A transforma¸ao
de coordenadas ´e um processo trivial quando feito usando matrizes. A transforma¸ao
matem´atica das coordenadas pode ser feita de diversas maneiras conforme o interesse.
A tra nsforma¸ao das vari´aveis originais em componentes principais tˆem algumas espe-
4.3 Tratamento de Dados 62
cificidades. Cada componente principal ´e uma combina o linear de todas as vari´aveis
originais. Por exemplo, um sistema com oito vari´aveis, ap´os a transforma¸ao, ter´a oito
componentes principais. Cada um destes componentes principal, po r sua vez, ser´a es-
crito como uma combina¸ao linear das oito vari´aveis or iginais. Nestas combina¸oes, cada
vari´avel ter´a uma importˆancia ou peso diferente.
As vari´aveis podem guardar entre si correla¸oes que ao suprimidas nas componentes
principais; ou seja, as comp onentes principais ao ortogonais entre si. Deste modo, cada
componente principal traz uma informa¸ao estat´ıstica diferente das outras. A segunda
caracter´ıstica importante ´e decorrente do processo matem´a t ico-estat´ıstico de gera¸ao de
cada componente que maximiza a informa¸ao estat´ıstica para cada uma das coor denadas
que est˜ao sendo criadas. As vari´aveis originais tˆem a mesma importˆancia estat´ıstica,
enquanto que os componentes principais em impor tˆancia estat´ıstica decrescente.
Cap´ıtulo 5
Resultados e Discuss˜ao
5.1 Caracter´ısticas F´ısicas
A Tabela 5.1 mostra algumas vari´aveis f´ısicas das amostras de ´agua subterrˆanea de
pcos tubulares de Manaus, coletadas durante o per´ıodo de seca (agosto) e cheia (janeiro).
De modo geral, durante o per´ıodo de seca, os valores foram sintomaticamente maiores.
Os valores de pH revelam que a o houve uma varia¸ao ao significativa durante os
dois per´ıodos amostrados, porta nto, ao houve varia¸ao sazonal. Entretanto, a oscila¸ao
observada ´e um pouco diferente dos dados obtidos por Silva (1999) e Santos (1981), cuja
varia¸ao foi entre 4,10 e 6,00. Para Rocha (2003), Ramos (2003) e Costa (2 005) esse
comportamento ´e comum de ser observado nas ´aguas subterrˆaneas de Manaus.
5.1 Caracter´ısticas F´ısicas 64
Tabela 5.1 : Alguns valores de vari´aveis f´ısicas determinadas nas amostras de ´agua sub-
terrˆanea de po¸cos tubulares de Manaus obtidos durante o per´ıodo de seca (agosto) e chuva
(janeiro)
Zona
Per´ıodo Vari´avel
Norte Centro-Sul Oeste Sul Leste
Seca pH 6,16(0,80) 6,19(0,66) 6,09(0,94) 6,77(0,58 ) 6,40(0,75)
Cor (µH) ND 7,25(3,20) 5,43(3,37) 9,80(7,60) 7,71(3,30)
Turbidez (UT)
0,43(0,12) 0,60(0,14) 0,30(0,43) 0,73(0,68) 0,43(0,17)
S (µS cm
1
) 17,26(1 0,17) 66,98(79,53) 58,60(67,88) 81,34(79,86) 51,70(51,20)
Cheia pH 5,78(0,69) 5,85(0,75) 5,90(0,70) 6,39(0,38) 5,81(0,66)
Cor (µH) 1,57(2,44) 3,00(2,93) 2,33(2,52) 6,00(5,15) 4,14(2 ,12)
Turbidez (UT)
0,19(0,08) 0,30(0,25) 0,15(0,19) 0,39(0,34) 0,19(0,10)
S (µS cm
1
) 13,34(9 ,15) 38,94(39,43) 20,41 (6,23) 59,57(68,02) 39,54(42,35)
S = condutividade el´etrica. ND = ao detectado (L.D = 0,01 µ H)
Estudos realizados por Lima e Kobayashi apud Ara´ujo (2001) mostram que um fato r
que contribui pa ra a acidez das ´aguas ´e a presen¸ca de CO
2
e ´acidos h´umicos livres em
solu¸ao, fenˆomeno t´ıpico de zonas tropicais. Para esse auto r, as maiores altera¸oes dessa
vari´avel ao provocadas por despejos de origem industrial.
A cor, por sua vez, teve como caracter´ıstica principal valores abaixos do limite
de detec¸ao do aparelho (0,01 µH) na zona Norte durante o per´ıodo de seca. Os outros
valores variaram aleatoriamente durante os dois per´ıodos sazonais. Especificamente, na
zona Sul, bairro Japiim, os valores de cor foi muito acima das outra s regi˜oes. Durante a
seca a cor teve como valor 21,00 µ H, reduzindo para 14,00 µH durante a cheia.
Da mesma forma como foi observa do para a cor, a turbidez apresento u, na maioria
das amostras, valores relativamente baixos, com valores aximos no o bairro Japiim (N5)
1,94 UT e bairr o flores (CS1) 1,70 UT durante o per´ıodo da seca. Geralmente, os valo r es de
turbidez apresentaram as mesmas caracter´ısticas observadas por outros autores (RAMOS
e SILVA; 2003, SILVA; 1999 , ROCHA; 2003, COSTA et al.; 2003 e COSTA 2005).
5.1 Caracter´ısticas F´ısicas 65
Os valores de cor e turbidez relativament e elevados em algumas amostras, podem
estar associados ao teor de ferro total nessas ´aguas, que varia ±0,3, visto que a colora¸ao
da ´agua se origina devido `a presen¸ca de olidos totais, decomposi¸ao da mat´eria orgˆanica,
manganˆes, e, principalmente do ferro e a turbidez se origina `a presen¸ca de olidos em
suspens˜ao .
No caso da condutividade el´etrica foram observados valores relativamente baixos.
Segundo Silva (2005) as baixas condutividades el´etricas encontradas na regi˜ao de Manaus
indicam que as ´aguas subterrˆa neas ao fracamente mineralizadas. A extrema pureza da s
´aguas naturais reflete a importˆancia do escoamento, da alta precipita¸ao pluviom´etrica,
evapotranspira¸ao, apida infiltra¸ao e da pobreza qu´ımica dos materiais percolados.
Entretanto, em algumas amostras de cada zona foram observados valores muito
acima da edia. Por exemplo, no bairro Aleixo (CS7) foi encontrado um valor de 256,0
µS cm
1
durante a seca e 132,0 µS cm
1
durante a cheia. a no ao Jorge (O1) a
condutividade el´etrica foi de 136,80 µS cm
1
na seca e reduzindo drasticamente para
25,70 µS cm
1
na cheia. Na Cachoeirinha (S2) o valor foi de 215 µS cm
1
na seca e
179,80 µS cm
1
na cheia. No Coroado (L1) os valores foram de 114,60 µS cm
1
na seca e
99,70 µS cm
1
na cheia. Finalmente, no bairro ao Jos´e (L6) os valores foram de 132,10
µS cm
1
na seca e 99,70 µS cm
1
na cheia. Esse comporta mento ´e diferente do observado
para a s ´aguas subterrˆaneas de Manaus em condi¸oes naturais, cujo valor varia entre 11,7
e 94,5 µS cm
1
(SILVA, 1999 e ROCHA, 2003).
Aguiar et al. (2003) encont r aram valores de condutividade el´etrica em ´aguas do
aq¨u´ıfero Alter do Ch˜ao varia ndo de 14,6 µ S cm
1
a 458,0 µS cm
1
, r elacionando `a
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas 66
polui¸ao antr´opica os altos valores de condutividade el´etrica dos pcos amostrados em
Manaus, enquant o Andrade et al. (2004) encontraram condutividade el´etrica acima de
1900 µS cm
1
em dois pcos tubulares na cidade de Ira nduba e relacionou `a poss´ıvel
perfura¸ao do pco ter ultrapassado a Forma¸ao Alter do Ch˜ao e chegado `a Forma¸ao
Nova Olinda.
Sabe-se que a ´agua subterrˆanea, ao infiltrar no estrato rochoso, tem um enriqueci-
mento em sais minerais dissolvidos, f avorecidos pelas ba ixas velocidades de circula¸ao das
´aguas subterrˆaneas, maiores press˜oes, temperaturas e tipos de rochas. Os sais dissolvidos
presentes na ´agua ao capazes de conduzir a corrente el´etrica, aumentando a concentra¸ao
onica e conseq¨uentemente o valor da condutividade el´etrica (CASTANY, 1971). Portanto,
os resultados elevados de condutividade el´etrica descritos acima, indicam a existˆencia de
fontes pontuais de contaminantes nas proximidades desses pcos.
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas
Em geral os valores indicam que as ´aguas subterrˆaneas de pcos tubulares em
basicamente as mesmas caracter´ısticas qu´ımicas, durante o per´ıodo de seca e cheia Tabela
5.2; ou seja, as vari´aveis analisadas apresentaram valores relativamente baixos, t´ıpicos de
regi˜oes bastantes intemperizadas.
Pa r a as vari´aveis nitrito-amˆonia e nitrato-bact´erias heterotr´oficas observaram-se
comportamento s diferenciados dependendo do ponto de coleta. Por exemplo, no bairro
ao Jos´e (L 6) a concentra¸ao de amˆonia (0,45 mg L
1
) e nitrito (0,21 mg L
1
) durante
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas 67
Tabela 5.2: Algumas vari´aveis qu´ımicas de amostras de ´agua subterrˆanea de pcos tubu-
lares de Manaus obtidos durante o per´ıodo de seca (agosto) e cheia (janeiro)
Per´ıodo Vari´avel Zona
(mg L-1)
Norte Centro-Sul Oeste Sul Leste
Seca Amˆonia ND ND ND ND 0,06(0,17)
Cloretos 3,44(1,12) 12,05(10,87) 9,22(6,99) 6,94(6,32) 8,58 (8,17)
DT 5,43(1,81) 8,25(1,91) 9,6 7(2,08) 4,80(2,05) 5,86(1,21)
DCa
3,14(2,19) 5,13(2,03) 4,67(1,15 ) 3,00(0,71) 4,57 ( 0,98)
DMg 0,19(0,05) 0,21(0,08) 0,23(0,07) 0,20(0,05) 0,19(0,04 )
FeTotal 2,29(1,89) 3,13(0,83) 5,00(1,00 ) 1,80(2,05) 1,29 ( 1,38)
Nitrato
2,37(1,86) 2,25(1,04) 2,67(1,15 ) 2,00(0,71) 2,14 ( 1,07)
Nitrito ND ND ND ND 0,03(0,08)
Po t ´assio
2,29(3,09) 6,50(5,04) 6,67(4,04 ) 10 ,0 0(6,00) 4,43(6,75)
S´ılica 12,68(1,56 ) 12,52 (1,34) 11,35(0,45) 13,49(30,51) 36,50(6,43)
odio 5,29(3,0 9) 5,75(5,50) 12 ,67(0,67) 5,20(7,50) 3,14(0,48)
Sulfato
0,39(0,04) 0,42(0,15) 0,55(0,06 ) 0,55(0,19) 0,37 ( 0,08)
Cheia Amˆonia ND ND ND ND 0,04(0,08)
Cloretos
2,83(0,58) 10,46(9,85) 8,03(6,71) 3,68(1,27) 4,86(4,91)
DT 3,43(0,73) 4,56(1,80) 8,0 0(1,73) 4,40(2,07) 4,86(1,07)
DCa
0,13(0,04) 0,11(0,07) 0,18(0,05 ) 0,13(0,02) 0,15 ( 0,03)
FeTotal 2,33(0,51) 3,31(1,53) 6,13(1,64 ) 2,80(1,64) 4,18 ( 1,00)
DMg 1,10(0,60) 1,25(0,53) 1,87(0,32) 1,60(0,89) 0,69(0,54 )
Nitrato
1,66(0,60) 1,59(0,60) 1,47(0,99 ) 0,45(0,36) 0,60 ( 1,15)
Nitrito ND ND ND ND ND
Po t ´assio 1,43(1,90) 5,13(4,64) 7,67 ( 0,58) 8,20(4,60) 2,86(5,90)
S´ılica
12,08(1,81) 9,69(2,02) 10,08(1,14) 11,34(2,22) 32,06(3,71)
odio 5,29(3,6 8) 4,50(5,18) 3,67(4,73) 3,20(4,92) 3,14(6,57)
Sulfato
0,35(0,05) 0,36(0,14) 0,35(0,18 ) 0,28(0,16) 0,29 ( 0,09)
DT = dureza total, DCa = dureza alcica, DMg = dureza magn´esica, ND = ao detectado
(<0,001 mgL
1
).
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas 68
a seca e amˆonia (0,21 mg L
1
) e nitrito (0,05 mg L
1
) durante a cheia. Na Cidade Nova
(N7) a concentra¸ao de nitrato (6,40 mg L
1
) e bact´erias heterotr´oficas (incont´aveis)
na seca. No ao Jo r ge (O1) a concentra¸ao de nitrato foi de (4,0 mg L
1
) e bact´erias
heterotr´oficas (incont´aveis) na seca e nitrato (2,60 mg L
1
) e bact´erias heterotr´oficas (280
u.f.c. mL
1
) na cheia, todos estes estavam muito acima dos outros locais amostrados. Os
valores encontrados para a amˆonia, podem estar associados com a proximidade das fontes
geradoras de amˆonia com o len¸col fre´atico, por exemplo, as fossas e, t amem, as falhas
de constru¸ao e prote¸ao sanit´aria do po¸co (SILVA, 2001).
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas 69
Embo r a o valor limite adotado para nitrato seja de 10 mg L
1
, a Agˆencia de
Prote¸ao Ambiental dos Estados Unidos (USEPA) considera que os valores acima de 3 mg
L
1
um indicativo de contamina¸ao antr´opica. Baseado nesta considera¸ao , os resultados
para este ˆanion indicam que no bairro Cidade Nova (N7) com 6,4 mg L
1
, bairro Parque
10 (CS4) com 4,0 mg L
1
, bairro ao Jorge (O1) com 4,0 mg L
1
e bairro Jorge Teixeira
(L3) com 4,0 mg L
1
apresentam contamina¸ao por ao antr´o pica.
No caso do po¸co do bairro Cidade Nova (N7) com 6,4 mg L
1
, o len¸col fre´at ico pode
estar pr´oximo ao sistema de saneamento e/ou de tubula¸oes de esgotos com vazamentos,
elevando o teor de nitrato. No entanto, a causa desse teor de nitrato, ao puderam ser
suficientemente justificada; uma vez que, seria necess´ario um maior n´umero de aalise.
Estes valores ao diferentes dos encontrados por Silva (1999) encontrou concentra¸ao
m´edia de nitrato e amˆonia de 0,16 mg L
1
e 0,04 mg L
1
e Silva (2005) de 0,43 mg L
1
para nitrato e abaixo de 0,16 mg L
1
para amˆonia.
Em rela¸ao as vari´aveis: pot´assio, s´ılica e odio observaram-se tamb´em valores
elevados de alguns pontos de coleta: Coroa do (L1) a concentra¸a o de po t´assio (19,0 mg
L
1
) e s´ılica (48,8 mg L
1
) durante a seca e poassio (16,0 mg L
1
) e s´ılica (35,0 mg
L
1
) durante a cheia. Em Flores (CS1) o odio foi de (17 ,0 mg L
1
) na seca e (17,0 mg
L
1
) na cheia. No Parque Dez (CS4) o pot´assio (15,0 mg L
1
) na seca e (13,0 mg L
1
)
na cheia. Na zona Leste, fora m observados os maiores valores de s´ılica. a Silva (1999),
Ramos e Silva (2003) e Silva (2005) encontraram valores m´edios de pot´assio, 5,5 mg L
1
,
4,0 mg L
1
e 4,80 mg L
1
, respectivamente, o s quais ao diferentes aos encontrados neste
trabalho.
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas 70
Em rela¸ao ao odio, Silva (1999) e Silva (2005) encontraram valores m´edios de
odio de 1,25 mg L
1
e 1,75 mg L
1
, respectivamente, diferente dos valores obtidos neste
trabalho, isso, possivelmente pode indicar que a influˆencia antr´opica nesses pontos amos-
trados.
Os teores de s´ılica e K
+
sugerem uma forte contribui¸ao dos minerais silic´aticos
que constituem as rochas de Forma¸ao Alter do Ch˜ao e dos Espodossolos e Latossolos
gerados a part ir do seu intemperismo (HORBE et al, 2004).
Segundo Esteves (1988) e Teixeira et a l. (2000) a fonte de s´ılica (SiO
2
) nas ´ag uas,
est´a associada, principalmnte, os alumino-silicatos presentes nas rochas sedimentares e a
hidr´olise ´e a rea¸ao mais importante, pois libera seus constituintes, parte recombina-se
formando argilominerais, principalmente caulinita, e o restante ´e liberado para a ´agua.
A dureza total (DT) e dureza alcica (DCa) foram encontrados valores maiores
no per´ıodo de seca a cheia para todas as amostras analisadas. a a dureza magn´esica
(DMg), observou-se um resultado inverso. A dureza total reflete a presen¸ca de ´ıons Ca
2+
e Mg
2+
, podendo estar combinado com sulfatos, cloretos e principalmente bicarbonatos
(ESTEVES, 1988). A sua origem est´a relacionada com a diminui¸ao do pH das ´aguas
mete´oricas infiltrantes, devido `a dissolu¸ao de CO
2
liberado pela a¸ao das bact´erias no
solo e conseq¨uente convers˜ao de carbonatos insol´uveis em carbonatos sol´uveis (CETESB,
1978; Todd, 1980). Em termos gerais, a abundˆancia dos ations dissolvidos ocorreu de
acordo com a seguinte seq¨uˆencia K
+
> Na
+
> Ca
2+
> Mg
2+
. Enquanto Ramos e Silva
(2003) apresentaram a seq¨uˆencia K
+
> Na
+
> Mg
2+
> Ca
2+
e Silva (1999) encontrou
K
+
> Na
+
> Ca
2+
= Mg
2+
.
5.2 Caracter´ısticas Qu´ımicas 71
Segundo Silva (2 005) o alcio ´e o elemento mais abundante na maioria das ´aguas
e rochas. Os sais de alcio possuem moderada e elevada solubilidade, sendo muito co-
mum precipitar como carbonato de alcio. Para esse autor, o magn´esio ´e um elemento
de importˆancia nas rochas ferromagnesianas e ultrab´asicas. Os minerais mais comuns
fornecedores de magn´esio par a as ´aguas subterrˆaneas ao: biotita, anfib´olios e piroxˆenios.
Estes minerais ao mais est´aveis, diante do intemperismo qu´ımico, do que os minerais
fornecedores de alcio, por isso seu teor nas ´aguas subterrˆaneas ´e menor. O argilo mineral
dominante nos solos da regi˜ao ´e a caulinita (Dami˜ao et al., 1972), sugerindo a possibilidade
de que os silicatos de alum´ınio estejam fixando o magn´esio.
Em rela¸ao ao sulfato, observou-se que foram encontrados teores muitos baixos,
semelhante `a observada por Silva (1999) e Silva (2005) devido `a pobreza desses ´ıons nas
rochas que constituem a Forma¸ao Alter do Ch˜ao e a baixa mobilidade de seus compostos.
No entanto, observou-se que os maiores valores foram encontrados no per´ıodo de seca.
De acordo com os resultados encontrados, o cloreto teve os maiores valores, com
aximos de (35,46 mg L
1
) na seca e (31,20 mg L
1
) na cheia, especialmente no bairro
Adrian´opolis (CS5).
Sendo assim, Silva (1999) encontrou valor m´edio de cloreto de 1,0 mg L
1
, Silva
(2001) 1,09 mg L
1
em ´aguas subterrˆaneas, enquanto Aguiar et al. (2003) encontrara m
valores de 1,56 a 47,29 mg L
1
e relacionaram esses altos valor es de cloreto a uma poss´ıvel
influˆencia antropogˆenica na ´area, justificativa semelhante `a observada neste trabalho.
Pa r a Moreira-Nordemann (1987), N´egrel e Lachassagne (2000) a principal fonte de Cl
nas ´aguas da Amazˆonia ´e a chuva.
5.3 Caracter´ısticas Microbiol´ogicas 72
Pa r a Silva (2001), o teor de cloreto inferior a 150 mg L
1
, sugere que o aq¨u´ıfero ´e
ao-confinado e que as ´aguas ao rec´em-filtradas, refletindo caracter´ısticas das ´aguas de
chuva com pouca intera¸ao com os estratos do aq¨u´ıf ero.
O cloreto, em geral ´e muito sol´uvel e muito est´avel em ´agua. A alta solubilidade
e o lento moviment o das ´aguas no a q¨u´ıfero provocam provocando aumentos gradativos
e constantes nos teores de cloretos nas ´aguas subterrˆaneas na dire¸ao do fluxo (FENZL,
1988, SANTOS, 2000).
Assim como a maio ria dos elementos, o Fe Total tamb´em apresentou valor es supe-
riores no per´ıodo de seca `a cheia. Isso se deve, pela quantidade inferior de chuva (per´ıodo
de seca), implicando na maior na precipita¸ao desse elemento.
Neste trabalho, observou-se a presen¸ca de valores baixos de ferro total, semelhante
`a encontrada por Tundisi (1996). Segundo esse autor, isso reflete a elevada taxa de
circula¸ao (renova ¸ao) da ´agua subterrˆanea no sistema hidrol´o gico da Forma¸ao Alter do
Ch˜ao.
5.3 Caracter´ısticas Microbiol´og i cas
A Tabela 5.3 mostra alguns valores microbiol´ogicos das amostras estudadas, em que
se observo u ausˆencia de coliformes totais (CT) e fecais (CF) e valores relativamente baixos
de bact´erias heterotr´oficas nas amostras; ou seja, livre de contaminantes microbiol´o gicos,
com exce¸ao de algumas amostras espec´ıficas.
5.3 Caracter´ısticas Microbiol´ogicas 73
Tabela 5.3: Alguns resultados das an´alises microbiol´ogicas da amostras de ´agua sub-
terrˆanea de pcos tubulares de Manaus, obtidas durante o per´ıodo de seca (agosto) e
cheia (janeiro)
Zona
Per´ıodo Vari´avel Norte Centro- Sul Oeste Sul Leste
Seca CT ND 2,7(4 ,1 ) ND 22,7(41,2) 0,51(1,36)
CF ND ND ND ND ND
BH 45,0(48,3) 53,6(70,4) 70,0(22,6) 131(115) 101(119)
Cheia CT ND 0,45(1,27) ND ND ND
CF ND ND ND ND ND
BH 25,4(18,3) 40,4(47,3) 121,7(137,5) 46,2(25,5) 47,0(45,2)
CT = coliformes totais (NMP/100 mL), CF = coliformes fecais (NMP/100 mL),
BH= bact´erias heterotr´oficas (u.f.c mL
1
) e ND = ao detectado
Os resultados de CT e CF revelaram que ao houve uma varia¸ao significativa
em ambos os per´ıodos de amostragem. A maioria das amostras analisadas apresentou
ausˆencia de CT e CF. Para alguns bairros f oram encontrados valores diferentes de CT:
i) bairro Flores (CS2) com 9,1 NMP/100 mL; ii) bairro Adrian´opolis (zona Centro-Sul)
com 3,6 NMP/100 mL; iii) bairro Aleixo (CS7) com 9,1 NMP/100 mL; iv) bairro Colˆonia
Oliveira Machado (S1) com 93 NMP/100 mL; v) bairro Japiim (S4) com 43 NMP/100 mL
e vi) bairro Jorge Teixeira (L4) com 3,6 NMP/100 mL durante a seca. Por´em, durante a
cheia, soment e o bairro Flores (CS2) apresentou CT de 3,6 NMP/100 mL, permanecendo
ausente nos demais pontos de coleta.
A presen¸ca de CF encontradas em algumas amostras de ´agua indica a contamina¸ao
por fezes e, conseq¨uentemente, de microrganismos patogˆenicos, que por serem menos
freq¨uentes e mais fr´a geis `as condi¸oes ambientais. Por sua vez, a presen¸ca de o utros
coliformes em algumas amostras tamb´em podem indicar a possibilidade de contamina¸ao
pelo solo.
5.3 Caracter´ısticas Microbiol´ogicas 74
As bact´erias heterotr´oficas (BH) foram detectadas em todas as amostras e em
alguns pontos de coleta os valo res foram relativamente baixos (variando entre 3 e 197
u.f.c mL
1
), em outros altos (> 200 u.f.c mL
1
). Particularmente, os valores de BH mais
elevados foram encontra dos durante o per´ıodo de seca nos bairros Cidade Nova (CS6) e
Adrian´opolis (CS6) com> 500 u.f.c. mL
1
, Colˆonia Oliveira Machado (S1) com 294 u.f.c.
mL
1
, Japiim (S4) com 211 u.f.c. mL
1
, ao Jos´e (S6) com 360 u.f.c. mL
1
e na cheia nos
bairros: ao Jo rge ( O 1) com 280 u.f.c. mL
1
. Essa contamina¸ao pode estar associada `a
infiltra¸ao de efluentes, facilitada pelos po¸cos que ao incorretamente lacrados e isolados
no len¸col fre´atico.
A profundidade do po ¸co, bem como o n´ıvel est´atico, ao dois fatores importantes
para a avalia¸ao da qualidade da ´agua subterrˆanea. Por exemplo, os pcos CS2 (Prof.
= 56 m e N.E = 16 m) no bairro Flor es, CS6 (Prof. = 52 m e N.E = 18,40 m) no
bairro Adrian´opolis e o CS7 (Prof. = 9 0,0 e N.E = 14 m) no bairro Aleixo ao p o¸cos
com n´ıvel est´atico elevado e pouco pro fundos (exceto o CS7), isto ocasiona uma maior
vulnerabilidade devido a maior proximidade da superf´ıcie do solo. Esses fato s podem
explicar os resultados de contamina¸ao microbiol´o gica encontra dos nos mesmos.
Observou-se que os po¸cos de aq¨u´ıferos livres se mostraram com maior vulnerabili-
dade a contamina¸ao do que os confinados e semi-confinados. Isto p ode ser justificado,
devido `a camada de solo, que funciona como um r eato r natural para as rea¸oes bioge-
oqu´ımicas, ser menos profunda. Isto faz com que o tempo de exposi¸ao das ´aguas ao solo,
durante a percola¸ao, seja muito reduzido para as rea¸oes se processarem e promoverem
a depura¸ao das ´aguas.
5.4 Tratamento de Dados 75
5.4 Tratamento de D ados
O tratamento estat´ıstico foi utilizado para descrever o padr˜ao de similaridade entre
as amostras de ´agua subterrˆanea, considerando o conjunto total de vari´aveis e as cor-
rela¸oes entre essas vari´aveis. Al´em disso, encontrar conjuntos de vari´aveis que possam
ser consideradas redundantes.
5.4.1 A n´alise de Agrupamento Hier´arquico
Os Dendogramas da zona Norte (Figura 5.1) mostram que no per´ıodo de cheia
existem dois grupos basicamente: Grupo I, formado pelas vari´aveis sulfato, nitrito, Fe
total e turbidez e o Grupo II cor, cloreto, DCa, DT, DMg, nitrato e pot´assio. No per´ıodo
de seca dois grupos basicamente: Grupo I, pelas vari´aveis pH, DT, pot´assio, odio, cloreto,
DCa, DMg, nitrato, turbidez, sulfato e Fe total e o Grupo II S e s´ılica.
5.4 Tratamento de Dados 76
0 20 40 60 80 100 120 140 160
DistânciaEuclidiana
Sulfato
Nitrito
Ferro Total
Turbidez
Potássio
Nitrato
DMg
DT
DCa
Cl
Cor
Sódio
pH
Silica
S
BH
Cheia
0 200 400 600 800 1000
DistânciaEuclidiana
Silica
S
Nitrito
Fetotal
Sulfato
Turbidez
Nitrato
DMg
DCa
Cloreto
Sódio
Potássio
DT
pH
BH
Seca
Figura 5.1: Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Norte.
Na zona Sul (Figura 5.2) os dendrogramas das vari´aveis mostram que no p er´ıodo
de cheia existe um gr upo formado pelas vari´aveis pH, turbidez, Fe total, sulfato, nitrato,
DMg, DT, DCa, Cl, odio, pot´assio, cor e s´ılica. Entretant o, no per´ıodo de seca, observa-
se dois g r upos basicamente: Grupo I, pelas va ri´aveis: pH, Cl, DT, odio, cor, pot´assio e
s´ılica e o Grupo II pelas vari´aveis Fe total, nitrito, sulfato, DCa, nitrato e DMg.
Na zona Oeste (Figura 5.3) verifica-se nos dendrogramas das vari´aveis dois gru-
pos basicamente durante a cheia. O Grupo I ´e formado pelas vari´aveis: pH, DCa, DT,
pot´assio, s´ılica, Cl, odio e S e o Grupo II pelas vari´aveis cor, DMg, nitrato, turbidez, Fe
total e nitrito. No per´ıodo de seca tamb´em ao observados dois grupos, por´em diferente
do per´ıodo de cheia. Desta vez, o Grupo I ´e composto pelas vari´a veis: pH, DCa, DMg,
nitrato, cor, pot´assio, turbidez, Fe total, nitrito e o Grupo II Cl, DT, s´ılica e odio.
5.4 Tratamento de Dados 77
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
DistânciaEuclidiana
S
Silica
Cor
Potássio
Sódio
Cl
DCa
DT
DMg
Nitrato
Sulfato
Fetotal
Turbidez
pH
BH
Cheia
0 100 200 300 400 500 600 700
DistânciaEuclidiana
S
BH
DMg
Nitrato
DCa
Sulfato
Nitrito
Feotal
Turbidez
Silica
Potássio
Cor
Sódio
DT
Cl
pH
CF
CT
Seca
Figura 5.2: Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Sul.
A Figura 5.4 mostra os dendrogramas das vari´aveis obtidos dos dados da zona
Leste, cuja principal caracter´ıstica ´e a existˆencia de um grupo similar nos dois per´ıodos
amostrados. Este grupo ´e formado pelas vari´aveis pH, DT, DCa, cor, pot´assio, cloreto e
odio. As outras vari´aveis formam dois grupos distintos dependendo do per´ıodo de coleta.
Durante a cheia ´e observado o grupo formado pelas vari´aveis sulfato, amˆonia, nitrito,
DMg e nitrato . Durante a seca o grupo ´e formado p or CT, turbidez, sulfato, amˆonia,
nitrito, Fe tota l, DMg e nitrato.
Da mesma forma que foi observado para as zona Leste, os dendrogramas das
vari´aveis zona Centro-Sul (Figura 5.5) revela um mesmo grupo durante o per´ıodo da
cheia e seca, formado, desta vez, pelas vari´aveis pH, cor, DT, DCa, odio, poassio, s´ılica
e cloreto. Para a s outras vari´aveis em-se: CT, turbidez, sulfato, Fe total, nitrito, DMg
e nitrato par a o per´ıodo de cheia e CF, DMg, nitrato, turbidez e Fe total para o per´ıodo
de seca.
5.5 An´alises Componentes Principais 78
0 100 200 300 400 500 600
DistânciaEuclidiana
Sulfato
Nitrito
Fetotal
Turbidez
Nitrato
DMg
Cor
S
Sódio
Cl
Silica
Potássio
DT
DCa
pH
BH
Cheia
0 100 200 300 400 500 600 700
DistânciaEuclidiana
Sódio
Silica
Durezatotal
Cl
Sulfato
Nitrito
Fe Total
Turbidez
Potássio
Cor
Nitrato
DMg
DCa
pH
S
BH
Seca
Figura 5.3: Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Oeste.
Sendo assim, os dendrogramas caracterizam altera¸oes na similaridade durante o
per´ıodo de cheia e seca. Para a zona Leste e Centro-Sul, as vari´aveis pH, DT, DCa, cor,
pot´assio, cloreto e odio, exce¸ao da s´ılica, que forma um grupo similar independe do
per´ıodo do amostrado. a as outras vari´aveis, formam diferentes grupos dependendo da
´epoca do ano.
5.5 An´alises Componente s Principais
Os resultados foram submetidos `a an´alise multivariada baseada na correla¸ao de
Pearson, cujas tabelas ao apresentadas no Apˆendice D. Como as correla¸oes ao muito
similares ser˜ao discutidos apenas os dados obtidos da zona Norte (Tabela 5.4).
5.5 An´alises Componentes Principais 79
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
DistânciaEuclidiana
Nitrato
DMg
Nitrito
Amônia
Sulfato
Fetotal
Turbidez
Sódio
Cl
Potássio
DCa
DT
Cor
pH
Silica
S
BH
Cheia
0 100 200 300 400 500 600 700
DistâncioaEuclidiana
BH
S
Silica
CF
Sódio
Cl
Potássio
Cor
DCa
DT
pH
Nitrato
DMg
Fetotal
Nitrito
Amônia
Sulfato
Turbidez
CT
Seca
Figura 5.4: Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Leste.
0 100 200 300 400 500
DistânciaEuclidiana
S
BH
CF
Cl
Silica
Potássio
Sódio
DCa
DT
Cor
pH
Nitrato
DMg
Nitrito
Fetotal
Sulfato
Turbidez
CT
Cheia
0 200 400 600 800 1000
DistânciaEuclidiana
S
BH
CF
Cl
Silica
Potássio
Sódio
DT
Cor
DCa
pH
Sulfato
Nitrito
Fetotal
Turbidez
Nitrato
DMg
CF
Seca
Figura 5.5: Dendrogramas das vari´aveis determinadas na zona Centro-Sul.
5.5 An´alises Componentes Principais 80
Tabela 5.4: Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da regi˜ao Norte durante os per´ıodos de seca e cheia
Per´ıodo BH pH Cor S Cl DT Fe Total DMg Nitrato Nitrito Pot´assio S´ılica odio
Cheia Turbidez 0,64
S 0,84
Cloretos 0,5
DCa 0,62 0,58
DMg. 0,73
Nitrato 0,57 0,69
Nitrito 0,83
Pot´assio 0,89
Silica 0,59 0,9 0,69
odio 0,9 0,97
Sulfato 0,58 0,76 0,6 0,82 0,81
Seca S 0,85
Fe Total 0,92
DCa 0,62
DMg. 0,88
Nitrato 0,93 0,93
Nitrito 0,83 0,51 0,54
Silica 0,58 0,69
odio 0,69
Sulfato 0,51 0,9 0,9
5.5 An´alises Componentes Principais 81
Dentre as correla¸oes obtidas, a vari´avel contagem de bact´erias heterotr´oficas (BH)
foi a que apresentou maiores n´umeros de correla¸oes 0,50 com as outras vari´aveis
analisadas, independentemente do amostrado. Os coeficientes de correla¸ao de Pearson
indicam que o nitrito e nitrato podem ser produtos de atividade bacteriol´ogica. O aumento
nos valores dos coeficientes de correla¸a o do per´ıodo de cheia para seca revela um aumento
na atividade bacteriol´o gica induzindo a maior produ¸ao desses ˆanions pelas bact´erias.
Em princ´ıpio, este comportamento poderia ser explicado pela atividade microbiana,
pois em nenhum ciclo biogeoqu´ımico os microorganismos tˆem maior participa¸ao do que
no ciclo do nitrogˆenio. Os microorganismos participam em praticamente todos os grupos
fisiol´ogicos (autr´oficos, heterotr´oficos, aer´obicos, anaer´obicos, etc.), tomando pa rt e em
quatro processos a sicos: amonifica¸ao, nitrifica¸ao e amonifica¸ao do nitra to ( ESTEVES,
1998). Como a correla¸oes 0,50 entre as vari´a veis bact´erias-nitrato e bact´eria-nitrito,
muito provavelmente as bact´erias existentes nas ´aguas subterrˆaneas de Manaus ao da
fam´ılia nitro bacteraceae, cuja principal rea¸ao ´e
NO
2
+ 1/2O
2
NO
3
Po r tanto , inicialmente tem-se a oxida¸ao da NH
3
, que lib era o NO
2
e, p osterior-
mente o NO
3
o que justifica os baixos teores do nitrito por ser a fase intermedi´aria.
Os coeficientes de Pearson obtidos nas outras amostras mostram que a correla¸ao
entre as vari´aveis medidas dependem do per´ıodo amostrado. Por exemplo, `as correla¸oes
das var i´aveis 0,5 foram: pH com o Fe durante o per´ıodo de seca, cor com turbidez na
cheia, sulfato com cloreto na cheia, Fe com K, Na, s´ılica e sulfato na cheia, s´ılica e Na na
seca, K com o Na na cheia, DT com DCa no per´ıodo de cheia.
5.5 An´alises Componentes Principais 82
Al´em disso, observou-se que algumas vari´a veis se mostraram freq¨uentemente correla-
cionadas, tais como: dureza total (DT) com dureza alcica (DCa) e com dureza magn´esica
(DMg) nas zonas Norte, Leste, Oeste, Sul e Centro-Sul, isso indica que os processos in-
temp´ericos est˜ao agindo da mesma forma sobre estes elementos.
O nitrato apresentou correla¸ao com o cloreto nas zonas Oeste, Sul, Centro-Sul e
Leste, isso indica que a fonte de tais elementos qu´ımicos ´e a mesma. Trata-se de elementos
que possuem alta mobilidade e ao relativamente est´aveis na zona saturada.
A correla¸ao observada entre a S com o nitrato , odio, dureza total DT, DCa e DMg
nas zonas Leste, Sul e Oeste ´e esperada. Segundo Esteves (1998) os ´ıons respons´aveis
pelos valores de S em ´aguas interiores ao os chamados macronutrintes (c´alcio, magn´esio,
pot´assio, odio, sulfato, cloreto, nitrat o etc.).
A cor determinada neste trabalho trata-se da ”cor aparente”, dessa forma, foi
poss´ıvel encontrar correla¸a o com a turbidez nas zonas Norte, Sul, Oeste e Centro-Sul.
Isto provavelmente se deve `as substˆancias dissolvidas estarem agregadas com as part´ıculas
de areia, silte e argila existente no local amostrado.
O cloreto apresentou correla¸ao com o sulfato nas zonas Norte, Leste, Oeste, Sul
e Centro-Sul, isso indica uma procedˆencia comum dos mesmos, possivelmente a ´agua
da chuva, pois ambos ao normalmente abundantes na precipita¸ao atmosf´erica (MENE-
GASSE, 2005).
A Fig ura 5.6 mostra o gr´afico da componente principal 1 (PC1) versus comp onente
principal 2 (PC2) dos dados o btidos na zona Norte. Neste gr´afico se distingui facilmente
5.5 An´alises Componentes Principais 83
o efeito do per´ıodo da cheia em rela¸ao `a seca. Durante a cheia os pontos de coleta N1,
N5 e N6 possuem as mesmas caracter´ısticas, entretanto durante a seca, o ponto N6 ´e
diferente dos anteriores.
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
PC1:34,73%
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
PC2: 22,60%
Cheia
N1
N2
N3
N4
N5
N6
N7
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
PC1:36,04%
-04
-03
-02
-01
00
01
02
03
PC2: 24,79%
Seca
Figura 5.6: Componentes principais da zona Norte.
A Figura 5.7 e 5.8 mostram o PC1 versus PC2 dos dados obtidos na zona Sul e
Oeste, cujas caracter´ısticas ´e que todos os pontos de coleta ao diferentes em ambos os
per´ıodos.
A Figura 5.9 mostra o PC1 versus PC2 dos dados obtidos na zona Leste, destaca-se
que tanto no per´ıodo de cheia como no de seca os pontos L2 e L4 como tamb´em L3 e L7
possuem as mesmas caracter´ısticas. Durante o per´ıodo de seca o L5, L3 e L7 apresentaram
as mesmas caracter´ısticas, diferente do per´ıodo de cheia.
A F igura 5.10 mostra o PC1 versus PC2 dos dados obtidos na zona Centro-Sul,
em que no per´ıodo de cheia o ponto CS8 apresentou as mesmas caracter´ısticas do CS6,
enquanto no per´ıodo de seca foi o CS8 e CS3. Para os outros pontos de coleta, os gr´aficos
5.5 An´alises Componentes Principais 84
S1
S2
S3
S4
S5
-05 -04 -03 -02 -01 00 01 02 03 04
PC1:38,81%
-03
-02
-01
00
01
02
03
04
PC2: 30,17%
Cheia
S1
S2
S3
S4
S5
-05 -04 -03 -02 -01 00 01 02 03 04
PC1:38,27%
-04
-03
-02
-01
00
01
02
03
PC2: 25,83%
Seca
Figura 5.7: Componentes principais da zona Sul.
de PC for am muito diferentes.
Finalmente, para uma avalia¸ao global foi realizada a an´alise de PCA tendo todas
as vari´aveis determinadas neste estudo, tendo como principal caracter´ıstica `a diferen¸ca
entre o p er´ıodo de cheia e de seca (Figura 5.11). Nos PCAs, observou-se que alguns pontos
de coleta a o diferenciados dependendo do local e per´ıodo amostrado. Durante a cheia os
pontos de coleta CS1, CS2, CS5, O1, S5 e L6 ao diferente durante o per´ıodo de cheia;
a os pontos de coleta CS1, CS5, O1, S4, S1, S5, L6 no per´ıodo da seca. Observou-se
tamb´em, que nos pontos de coleta S4, S1 e CS2 ao diferentes em rela¸ao aos demais
somente no per´ıodo de seca.
5.5 An´alises Componentes Principais 85
O1
O2
O3
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
PC1:74,55%
-03
-02
-02
-01
-01
00
01
01
02
02
03
PC2: 25,45%
Cheia
O1
O2
O3
-5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6
PC1:70,36%
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
PC2: 29,64%
Seca
Figura 5.8: Componentes principais da zona Oeste.
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6
PC1:53,27%
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
PC2: 24,25%
Cheia
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6
PC1:44,49%
-7
-6
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
PC2: 23,88%
Seca
Figura 5.9: Componentes principais da zona Leste.
5.5 An´alises Componentes Principais 86
CS1
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6
CS7
CS8
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
PC1:35,22%
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
6
PC2: 18,98%
Cheia
CS1
CS2
CS3
CS4
CS5
CS6
CS7
CS8
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5
PC1:40,18%
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
PC2: 19,58%
Seca
Figura 5.10: Componentes principais da zona Centro-Sul.
5.5 An´alises Componentes Principais 87
Cidade Nova
Jorge Texeira
Tancredo Neves
o José
Coroado
Aleixo
Flores
Novo Israel
o Jorge
Parque 10
Japiim
Adrianópolis
Cachoeirinha
Centro
Colônia Oliveira
Machado
Ponta Negra
O1
S1
S5
S4
L6
L7
Cs1
Cs5
Cs8
Cs7
PEODO DE SECA
Pontos Amostrados
Características Diferentes no Peodo de Seca
Características Diferentes no mesmo Período
Figura 5.11: Componentes principais relativos a todos o s pontos amostrados nos per´ıodo
de cheia e seca
Cap´ıtulo 6
Conclus˜oes
Em s´ıntese, o estudo realizado, a partir de an´alises f´ısico-qu´ımicas e microbiol´ogicas
de amostras de ´agua captada em po¸cos tubulares na zona urbana de Manaus, indica que
as ´aguas podem ser consideradas de boa qualidade, estando em confo rmidade com os
padr˜oes estabelecidos pela Portaria n
o
518 de 25/03/2004 da ANVISA/MS, com exce¸ao
de algumas amostras. Dentre as vari´aveis que estavam alteradas est˜ao os coliformes totais,
fecais, e bact´erias heterotr´oficas, condutividade el´etrica e nitrato, provavelmente devido
`a proximidade com as fossas, bem como a profundidade dos pcos tubulares. A an´alise
estat´ıstica HCA e PCA revelou que existe uma diferen¸ca no comport amento das vari´aveis
dependendo do per´ıodo sazonal amostrado. Os aq¨u´ıferos livres se mostraram com maior
vulnerabilidade `a contamina¸ao do que os confinados e semi-confinados. Em rela¸ao a
sazonalidade, observou-se que as vari´aveis f´ısico-qu´ımicas e microbiol´ogicas foram mais
elevadas no per´ıodo de seca.
Cap´ıtulo 7
Considera¸oes Finais
Neste trabalho, ao foi poss´ıvel determinar qual ´e a distˆancia segura entre os pcos
de capta¸ao de ´agua para fins pot´aveis e os sistemas de dejetos dom´esticos (fossa) e indus-
triais. Para tanto, estudos posteriores devem ser desenvo lvidos no sentido de identificar
as condi¸oes hidrogeol´ogicas dos solos da regi˜ao. Somente assim, normas mais adequadas
para regi˜ao poder˜ao ser estabelecidas. Um fator muito importante que deve ser verificado
´e a forma de perfura¸ao dos pcos, pois a perfura¸ao tem ser realizada segundo as Normas
da ABNT e por pessoas e/ou empresas habilitadas.
Al´em disso, o consumo humano de ´agua pot´avel constitui-se em uma das oes
de sa´ude p´ublica de maior impacto na preveao de doen¸cas e dos ´ındices de mortali-
dade. Portanto, o consumo humano de ´agua de manancial subterrˆaneo que ao atendam
aos padr˜oes de potabilidade recomendados precisa ser evitado, principalmente atraes do
acesso `a info r ma¸ao para que assegure o consumidor, o acesso de ´agua de boa qualidade.
90
Neste contexto, este trabalho recomenda tamb´em uma minimiza¸ao da carga hidr´aulica
das fossas; excluindo as ´aguas pluviais e aumentando a ´a rea de base dos pcos, princi-
palmente nas ´areas estudadas. Com isso, a distˆancia de percola¸ao das ´aguas at´e a zona
saturada ser´a aumentada, permitindo um maior tempo par a que as rea¸oes biogeoqu´ımicas
de depura¸ao de processem de forma natural no solo.
Os ´org˜aos p´ublicos federal, estadual e municipal de sa´ude, meio ambiente e educa¸ao,
junt amente com a sociedade civil organizada, devem promover campanhas de esclareci-
mento `a popula¸a o, principalmente no que diz respeito `a perfura¸ao, preservao e uso
dos pcos quanto aos riscos e perigos atuais e futuros. D essa forma, a ´ag ua subterrˆanea
de Manaus cumprir´a sua fun¸ao, que ´e o abastecimento de ´agua pot´avel.
Cap´ıtulo 8
Referˆencias Bibliogr´aficas
ABNT. Constru¸ao de pco para capta¸ao de ´agua subterrˆanea. NBR 12212.
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Apˆendice A
Perfil Geol´ogico do aq¨uifero livre,
semi-confinado e confinado
a
100
a
101
a
102
a
103
a
104
a
105
a
Apˆendice B
Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos
tubulares estudados
107
Tabela B.1: Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas as amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Sul
Prof. (m) Caracter´ısticas Geol´ogicas
0 - 10 Argila amarelada, argila avermelhada, areia esbranqui¸cada fina, arenito
10 - 20 amarelado edio.
Argila avermelhada ar enosa e arenito avermelhado m´edio
20 -30 Arenito avermelhado fino argiloso, areia avermelhada edia, argila
avermelhada arenosa, arenito avermelhado m´edio.
30 - 40 Arenito avermelhado m´edio, argila avermelhada siltosa, arenito
avermelhado fino argiloso, ar enito esbranqucado fino e pouco argiloso,
argila avermelhada arenosa.
40 - 50 Argila avermelhada arenosa, ar gila avermelhada siltosa, argila
esbranqui¸cada arenosa, arenito esbranqui¸cado fino e pouco argiloso,
argila avermelhada po uco arenosa.
50 - 60 Argila avermelhada pouco arenosa, arenito esbranqui¸cado grosso, argila
esbranqui¸cada arenosa.
60 - 70 Argila avermelhada arenosa, ar enito avermelhado fino e pouco argiloso,
argila esbranqui¸cada a r enosa, argila avermelhada siltosa.
70 - 80 Argila avermelhada siltosa, argila avermelhada arenosa, argila
esbranqui¸cada arenosa, arenito avermelhado fino e pouco argiloso.
80 - 90 Argila avermelhada, argila esbranqui¸cada arenosa, argila avermelhada
siltosa, argila avermelhada arenosa.
90 - 100 Argila avermelhada siltosa, arenito avermelhado fino, arenito
avermelhado m´edio, arenito avermelhado m´edio c/ ferro.
100 - 110 Arenito avermelhado edio, argila avermelhada siltosa, areia
avermelhada argilosa, arenito avermelhado fino.
110 - 120 Arenito avermelhado fino, arenito avermelhado argiloso, areia
avermelhada argilosa, arenito avermelhado m´edio, argila avermelhada.
120 - 130 Areia avermelhada argilosa, arenito avermelhado argiloso, argila
avermelhada siltosa
130 - 140 Areia avermelhada argilosa, arg ila avermelhada siltosa, argila
avermelhada arenosa
140 - 150 Areia avermelhada argilosa, arg ila avermelhada siltosa, argila
avermelhada arenosa, arenito amarelado fino a edio.
150 - 160 Arenito amarelado fino a m´edio, argila avermelhada siltosa, areia
esbranqui¸cada m´edia.
108
Tabela B.2: - Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas as amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Centro-Sul
Prof. (m) Caracter´ısticas Geol´ogicas
0 - 10 Argila amarelada arenosa.
10 - 20 Argila avermelhada, arenito avermelhado argiloso.
20 - 30 Arenito avermelhado argiloso, arenito avermelhado
silicificado, argila avermelhada arenosa, arenito
avermelhado m´edio.
30 - 40 Arenito amarelado grosso.
40 - 50 Arenito amarelado grosso, argila avermelhada, arenito
amarelado fino.
50 - 60 Argila avermelhada, areia m´edia e grossa.
60 - 70 Argila avermelhada, areia m´edia e grossa.
70 - 80 Argila avermelhada, areia m´edia e grossa.
80 - 90 Argila avermelhada, areia m´edia e grossa.
90 - 100 Arenito e areia m´edia.
100 - 110 Areia m´edia e argila avermelhada.
109
Tabela B.3: Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas as amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Leste
Prof. (m) Caracter´ısticas Geol´ogicas
0 -10 Arenito esbranqui¸cado m´edio, aterro, argila arenosa.
10 - 20 Arenito avermelhado pouco argiloso, aterro e barro a marelo.
20 -30 Arenito avermelhado pouco ar giloso, barro amarelo,
areia fina e areia edia.
30 - 40 Arenito avermelhado pouco argiloso, areia fina, m´edia e grossa.
40 - 50 Arenito avermelhado pouco argiloso, areia grossa e argilito.
50 - 60 Arenito amarelado fino a m´edio, argilito, arenito argiloso,
areia m´edia e grossa.
60 - 70 Argila avermelhada pouco arenosa, arenito m´edio e grosso,
areia m´edia e grossa.
70 - 80 Argila avermelhada pouco arenosa, arenito fino, g r osso,
e avermelhado, areia m´edia e grossa.
80 - 90 Argila avermelhada pouco arenosa, arenito amarelado edio,
fino e grosso, arenito avermelhado, argilito vermelho.
90 - 100 Arenito amarelado edio, argilito vermelho, arenito grosso.
e avermelhado, areia grossa e edia e ar gila amarelada
100 - 110 Argila vermelha, arenito fino, m´edio, grosso e avermelhado.
110 - 120 Arenito fino, edio, grosso e avermelhado.
120 - 130 Arenito m´edio e grosso.
130 - 140 Arenito fino e avermelhado.
140 - 150 Arenito m´edio e grosso.
110
Tabela B.4: Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas as amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Norte
Prof. (m) Caracter´ısticas Geol´ogicas
0 -10 Argila amarelada e Arenito amarelado gro sso.
10 - 20 Argila esbranqui¸cada arenosa, argila amarelada e arenito
amarelado grosso.
20 -30 Areia esbranqui¸cada argilosa, argila esbranqui¸cada
arenosa e argila bege arenosa.
30 - 40 Areia esbranqui¸cada argilosa, areia esbranqui¸cada
grossa, argila esbranqui¸cada arenosa e argila bege
arenosa.
40 - 50 Areia amarelada argilosa, a r gila avermelhada arenosa,
argila esbranqui¸cada a r enosa, argila bege arenosa,
arenito avermelhado silicificado e argila avermelhada.
50 - 60 Argila avermelhada arenosa, ar gila esbranqui¸cada
arenosa, arenito avermelhado fino.
60 - 70 Argila avermelhada arenosa, ar eia conglomer´atica
argilosa, argila esbranqui¸cada arenosa, arenito
esbranqui¸cado m´edio e grosso, arenito amarelado
m´edio.
70 - 80 Arenito avermelhado fino e edio argiloso, argila
avermelhada siltosa.
80 - 90 Arenito avermelhado com seixos quartzosos, areia
esbranqui¸cada grossa, areia avermelhada argilosa, arenito
esbranqui¸cado m´edio e grosso.
90 - 100 Areia avermelhada argilosa, arenito
avermelhado m´edio argiloso.
100 - 110 Areia avermelhada argilosa.
110 - 120 Areia avermelhada argilosa
120 - 130 Areia amarelada edia e areia amarelada argilosa.
130 - 140 Areia amarelada ar gilosa e areia amarelada m´edia.
140 - 150 Areia amarelada ar gilosa.
150 - 160 Areia amarelada gr ossa e arg ila amarelada arenosa.
111
Tabela B.5: Caracter´ısticas geol´ogicas dos pcos onde foram coletadas as amostras de
´aguas subterrˆaneas na zona Oeste
Prof. (m) Caracter´ısticas Geol´ogicas
0 - 10 Argila amarelada e Arenito amarelado grosso.
10 - 20 Argila esbranqui¸cada arenosa, barro amarelo e
arenito amarelado g r osso.
20 -30 Argila esbranqui¸cada arenosa, areia m´edia,
e barro amarelo.
30 - 40 Areia edia, arenito amarelado grosso,
argila esbranqui¸cada a r enosa.
40 - 50 Argila esbranqui¸cada arenosa e areia edia e gro ssa.
50 - 60 Argila esbranqui¸cada arenosa e areia edia e gro ssa.
60 - 70 Argila esbranqui¸cada arenosa, areia edia e grossa.
70 - 80 Arenito avermelhado, argila avermelhada.
, argila esbranqui¸cada arenosa e areia grossa
80 - 90 Arenito avermelhado, areia m´edia e grossa.
90 - 100 Areia edia e grossa e arenito avermelhado.
Apˆendice C
Preservc˜ao de am os tras
As amostras for am preservadas utilizando os recipientes e reagentes descritos na Tabela
C.1.
113
Tabela C.1: Recipientes e reagentes usados para a coleta de amostras de ´agua
An´alise Recipiente/ Preserva o
pH pl´astico/Refrigera¸ao
Condutividade el´etrica pl´astico/Refrigera¸ao
Amˆonia pl´astico/H
2
SO
4
at´e pH <2
Dureza total vidro/ HNO
3
conc. at´e pH < 2
Dureza alcica vidro/ HNO
3
conc. at´e pH < 2
Dureza Magn´esica vidro/ HNO
3
conc. at´e pH < 2
Bact´erias Heterotr´oficas vidro est´eril/ Refrigera¸ao
Cor pl´astico/Refrigera¸ao
Cloreto pl´astico/Refrigera¸ao
Coliformes totais e Fecais vidro est´eril/ Refrigera¸ao
Metais vidro/HNO
3
conc. at´e pH < 2
Nitrato pl´astico/Refrigera¸ao
Nitrito pl´astico/ Refrigera¸a o
S´ılica pl´astico/Refrigera¸ao
odio vidro/HNO
3
conc. at´e pH < 2
Po t ´assio vidro/HNO
3
conc. at´e pH < 2
Sulfato pl´astico/ r efrigera¸ao
Turbidez pl´astico/ r efrigera¸ao
Apˆendice D
Tabel as de correla¸ao de Pearson
115
Tabela D.1: Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da zona Leste
Per´ıodo Vari´avel BH. pH Cor Turbidez S Cl DT DCa Amˆonia Nitrato Nitrito Pot´assio odio Sulfato
Cheia pH 0,72
Cor 0,55 0,57
Turbidez 0,98
Cloretos 0,8 0,63 0,8
DT 0,88 0,53 0,67 0,88
DCa 0,65 0,82 0,9 0,87
DMg. 0,54
Amˆonia 0,85 0,6 0,62 0,93 0,8 0,69
Nitrato 0,9 0,6 0,63 0,97 0,9 0,82 0,96
Nitrito 0,92 0,59 0,61 0,96 0,88 0,8 0,97 0,99
Poassio 0,74 0,58
Silica 0,74 0,64
odio 0,88 0,57 0,65 0,97 0, 88 0,81 0,97 0,99 0,99
Sulfato 0,65 0,65
Seca S 0,5 0,74
Cloretos 0,9 0,52 0,77
DT 0,6 0,94 0,78
Fe Total 0,54
DCa 0,64 0,57
DMg. 0,53 0,73 0,72
Amˆonia 0,95 0,52 0,77 0,97 0,78 0,65
Nitrato 0,56
Nitrito 0,95 0,69 0,97 0,78 0,65 0,97
Poassio 0,53 0,55
Silica 0,57 0,65 0,85
odio 0,89 0,94 0,85 0,65 0,98 0,98
Sulfato 0,76 0,51 0,77 0,66 0,66 0,6
116
Tabela D.2: Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da zona Sul
Per´ıodo Vari´avel CT BH pH Cor Turbidez S Cl DT DCa DMg Nitrato Nitrito Pot´assio S´ılica odio Sulfato
Cheia BH. 0,98
Turbidez 0,5 0,82
S 0,78 0,59 0,89
Cloretos 0,96 0,58 0,67 0,99 0,89
DT 0,99 0,74 0,98 0,97
Fe Total 0,95 0,74
DCa 0,99 0,85 0,92 0,98
DMg. 0,55
Nitrato 0,99 0,8 0,95 0,99 0,99
Poassio 0,74 0,67 0,5 0,99
Silica 0,99 0,68 0,99 0,99 0,96 0, 98 0,57
odio 0,96 0,58 0,98 0,92 0,55 0,95 0,67 0,99
Sulfato 0,99 0,99 0,94 0,89
Seca BH. 0,97
Turbidez 0,8
Cloretos 0,55
Fe Total 0,87 0,87 0,61
DCa 0,88 0,81
DMg. 0,58 0,94
Nitrato 0,74 0,6 0,87 0,84
Nitrito 0,6 0,58 0,8
Poassio 0,74
Silica 0,65 0,65 0,84
odio 0,95 0,6 0,63
Sulfato 0,76 0,68 0,87 0,96 0,65
117
Tabela D.3: Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da zona Oeste
Per´ıodo Vari´avel CT BH pH Cor Turbidez S Cl DT Fe Total DMg Nitrato Nitrito Poassio S´ılica odio
Cheia Turbidez 0,5 0,82
S 0,78 0,59
Cloretos 0,96 0,58
DT 0,99 0,74 0,98
Fe Total 0,95 0,74
DCa 0,99 0,85 0,92
DMg. 0,55
Nitrato 0,99 0,8 0,95 0,99
Nitrito
Poassio 0,67 0,5 0,99
Silica 0,99 0,68 0,99 0,99 0,98 0,57
odio 0,96 0,58 0, 98 0,55 0,95 0,67 0,99
Sulfato 0,98 0,89 0,89 0,97 0,98 0,94 0,89
] Cor 0,61
Turbidez 0,93 0,86
S 0,99
Cloretos 0,93 0,95
DT 0,94 0,95 0,99 0,97
Fe Total 0,97 0,8
DCa 0,99 0,99 0,97 0,97 0,87
DMg. 0,8 0,83 0,96 0,96 0,87
Nitrato 0,99 0,99 0,97 0,97 0,87
Nitrito 0,98 0,99
Poassio 0,6 0,8 0,56 0,5
Silica 0,88 0,52
odio 0,6 0,8 0,56 0,5 0,99
Sulfato 0,74 0,77 0,93 0,93 0,99 0,81
118
Tabela D.4: Correla¸ao de Pearson obtida dos dados da zona Centro-Sul
Per´ıodo Vari´avel CT CF BH pH Turbidez DT DCa Nitrato Pot´assio odio
Cheia CT 1
CF 1
Turbidez
S 0,8 0, 8
Cloretos 0,54
DT 0,5
Fe Total 0,56
DCa 0,96
DMg. 0,61
Nitrato 0,58 0,58
Poassio 0,63
odio 0,57 0,78 0,81
Sulfato 0,55 0,53
Seca CF 0,62
Turbidez 0,75
S 0,55
DT 0,75
Fe Total 0,61 0,54
DCa 0,62 0,91
DMg.
Nitrato 0,52
Poassio 0,73 0,52
Silica 0,69 0,52 0,53
odio 0,85 0,88 0,83
Sulfato 0,55 0,69 0,61
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