Avaliação das características hidroquímicas, da qualidade e do teor de sódio das águas subterrâneas dos principais sistemas aquíferos do Rio Grande do Sul

Abstract

Este trabalho avaliou dados hidroquímicos de poços dos principais sistemas aquíferos no estado do Rio Grande do Sul (RS), procurando identificar variações na composição das águas desses poços e entender os processos responsáveis por essas alterações com base na avaliação dos constituintes principais, razões iônicas e aspectos hidrogeológicos. Além disso, avaliou-se a qualidade de água para consumo com destaque a alguns parâmetros (cloreto, sódio, sulfato e sólidos totais dissolvidos), constantes da Portaria GM/MS nº 888 de 2021 e Resolução CONAMA 396/2008 e para o sódio, avaliou-se o risco à saúde humana por meio do cálculo do quociente de perigo não carcinogênico do Manual de Avaliação da Saúde Humana da U.S. EPA. Ao todo foram analisados 4.687 dados hidrogeoquímicos de poços tubulares que captam águas nos Aquitardos Permianos (AP), Sistema Aquífero Embasamento Cristalino (SAEC), Sistema Aquífero Guarani (SAG), Sistema Aquífero Quaternário Costeiro (SAQC), Sistema Aquífero Palermo - Rio Bonito (SAPRB) e Sistema Aquífero Serra Geral (SASG). Deste total, 166 poços apresentam condições inadequadas ao consumo, quanto aos parâmetros avaliados. Com base na distribuição espacial dos poços que ultrapassam ao menos um dos parâmetros investigados, foi possível observar, para os elementos cloreto, sódio e sulfato, que as amostras estão concentradas em pontos geográficos específicos dos Sistemas Aquíferos. Para o elemento sódio, as altas concentrações no SASG podem estar relacionadas com misturas de águas com os aquíferos SAG e pré-SAG. Para o SAG, as altas concentrações também podem estar relacionadas com misturas de águas do pré-SAG, além da presença de argilo-minerais presentes nas rochas das formações geológicas do SAG. As altas concentrações de sódio nos AP e no SAPRB podem estar relacionadas a dissolução de halita; e troca de cátions entre as águas subterrâneas e os argilo-minerais presentes nas rochas das unidades Irati e Sub-grupo Estrada Nova. Já as altas concentrações de sódio no SAQC podem estar relacionadas a grande influência dos aerossóis marinhos na água da chuva que incide sobre a área. Todos os sistemas aquíferos apresentam mais de 30 % dos poços com valores de sódio acima da recomendação da U.S. EPA sobre a concentração de sódio na água potável menor que 20 mg/L para indivíduos com dieta restritiva de sódio (500 mg/dia). Apenas 10 poços no RS apresentaram indicações de risco não carcinogênico. Enfim, os resultados demonstram que as altas concentrações de sódio na água subterrânea estão relacionadas a distintas características dos Sistemas Aquíferos.

This work evaluated hydrochemical data from wells from the main aquifer systems in the state of Rio Grande do Sul (RS), seeking to identify variations in the water composition of these wells and to understand the processes responsible for these changes based on the evaluation of the main constituents, ionic ratios and hydrogeological. In addition, the quality of water for consumption was evaluated, highlighting some parameters (chloride, sodium, sulfate and total dissolved solids), contained in Ordinance GM/MS nº 888 of 2021 and CONAMA Resolution 396/2008 and for sodium, evaluated The risk to human health is calculated by calculating the non-carcinogenic hazard quotient from the US EPA Human Health Risk Assessment. Altogether, 4,687 hydrogeochemical data were analyzed from tubular wells that capture water in the Permian Aquitards (AP), Crystalline Basement Aquifer System (SAEC), Guarani Aquifer System (SAG), Coastal Quaternary Aquifer System (SAQC), Palermo - Rio Bonito Aquifer System (SAPRB) and Serra Geral Aquifer System (SASG). Of this total, 166 wells present inadequate conditions for consumption, regarding the parameters evaluated. Based on the spatial distribution of wells that exceed at least one of the parameters investigated, it was possible to observe, for the elements chloride, sodium and sulfate, that the samples are concentrated in specific geographic points of the Aquifer Systems. For the element sodium, the high concentrations in the SASG may be related to water mixtures with the SAG and pre-SAG aquifers. For the SAG, the high concentrations may also be related to pre-SAG water mixtures, in addition to the presence of clay-minerals present in the rocks of the geological formations of the SAG. The high sodium concentrations in the AP and SAPRB may be related to halite dissolution; and exchange of cations between groundwater and clay minerals present in the rocks of the Irati and Estrada Nova sub-groups. The high concentrations of sodium in the SAQC may be related to the great influence of marine aerosols in the rainwater that falls on the area. All aquifer systems have more than 30 % of wells with sodium values above the U.S. recommendation. EPA on drinking water sodium concentration less than 20 mg/L for subjects on a sodium-restricted diet (500 mg/day). Only 10 wells in RS showed indications of non-carcinogenic risk. Finally, the results demonstrate that high concentrations of sodium in groundwater are related to different characteristics of Aquifer Systems.