Caracterização hidrogeoquímica de águas subterrâneas utilizadas para abastecimento público na porção nordeste do Sistema Aquífero Guarani / Hydrogeochemical characterization of groundwater for public supply in the Northeastern portion of the Guarani Aquifer System

RESUMO

RESUMO O Sistema Aquífero Guarani (SAG) compreende um dos mais importantes aquíferos do mundo, tanto pela grande reserva quanto pela qualidade de suas águas subterrâneas. Entretanto, nem todas as regiões, nas quais o SAG é utilizado no abastecimento público, possuem estudos a respeito do quimismo de suas águas e de sua associação com a geologia. Este trabalho apresenta a caracterização hidrogeoquímica das águas subterrâneas do SAG utilizadas no abastecimento público em São Carlos, São Paulo, região nordeste do SAG, por meio de amostras provenientes de 27 poços tubulares profundos. A captação de água subterrânea é proveniente principalmente do SAG. Entretanto, também é possível verificar a presença das formações Botucatu, Piramboia, Serra Geral, Itaqueri, Adamantina e sedimentos cenozoicos. Apesar de pouco mineralizadas, verifica-se variabilidade iônica na composição das águas subterrâneas, evidenciada na distribuição espacial da condutividade elétrica na área de estudo. Os resultados hidroquímicos apontam para a existência de quatro fácies hidroquímicas bicarbonatadas mistas, bicarbonatadas cálcicas, bicarbonatadas sódicas e sódica fluoretada, em ordem decrescente de representatividade. A heterogeneidade geológica interfere na concentração de íons na água, por meio da dissolução mineral, e possibilita a mistura das águas subterrâneas. A análise de componentes principais constatou que 62,7% da variabilidade total do conjunto amostral é explicada, principalmente, por dois fatores. O primeiro grupo de variáveis representa 38,7% da variabilidade, atribuída principalmente aos íons provenientes da dissolução de minerais (HCO3−, Ca2+, Na+, Mg2+) e aos parâmetros relacionados a esse processo (pH e condutividade elétrica). O segundo revelou 24% da variabilidade total, que pode estar associado a origens antrópicas, como a presença dos íons Cl−, N-NO3−, SO42-, F− e K+.

ABSTRACT

ABSTRACT The Guarani Aquifer System (GAS) comprises one of the most important aquifers in the world due to its large water reserve and its groundwater quality. However, some regions that comprise the GAS groundwater for human supply are not thoroughly characterized on water chemistry and its relation with the local geology. This work presents the hydrogeochemical characterization of groundwater from the northeast region of the GAS used for human public supply in São Carlos (São Paulo, Brazil) based on samples from 27 deep boreholes. The groundwater exploration occurs mainly from GAS. However, it is also possible to verify the presence of the Botucatu, Piramboia, Serra Geral, Itaqueri, Adamantina, and Cenozoic sediments. Although little mineralized, there is a large ionic variability in the groundwater composition, also evidenced by spatial distribution of the electrical conductivity in the research area. These results explain four hydrochemical water types mixed bicarbonate; calcium bicarbonate; sodium bicarbonate; and sodium fluoride, in decreasing order of representativeness. The concentration of ions in groundwater reflects the geological heterogeneity, through mineral dissolution and possible groundwater mixing. A Principal Component Analysis demonstrated that 62.7% of the total sample set variability is explained by two main factors. The first one represents 38.7% of the variability; mainly attributed to ions from minerals dissolution (HCO3−, Ca2+, Na+, Mg2+) and parameters related to this process (pH and electrical conductivity). The second group showed 24.0% of the total variability, which may be associated with anthropic activities origins, such as the presence of Cl−, N-NO3−, SO42-, F−, and K+.