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Title: Modelagem hidrogeoquímica das águas minerais do Parque Salutaris, Paraíba do Sul, RJ
Authors: Cruz, Ingrid Fernandes Dias da
metadata.dc.contributor.advisor: Gomes, Olga Venimar de Oliveira
metadata.dc.contributor.advisorco: Silva Filho, Emmanoel Vieira da
metadata.dc.contributor.members: Valente, Sérgio de Castro
Marques, Eduardo Duarte
Silveira, Carla Semiramis
Bidone, Edison Dausacker
Issue Date: 2016
Abstract: As águas minerais do Parque Salutaris no município de Paraíba do Sul, região centro-sul do estado do Rio de Janeiro, consistem em um recurso explorado para consumo humano desde 1887. Essas águas são provenientes de aquíferos fissurais com litologias variadas, tais como gnaisse, granulito e diabásio que lhes conferem características hidroquímicas excepcionais. O objetivo desse trabalho foi compreender os processos geoquímicos responsáveis pela mineralização das águas subterrâneas do Parque Salutaris e identificar possíveis riscos quanto ao consumo dessa água pela população. Para tanto, dentro do parque, foi realizado um monitoramento das águas minerais durante 10 meses, a partir de 3 poços tubulares que captam as águas, nas fontes de distribuição dessas águas e em uma cava que acumula água subterrânea dentro de uma gruta. Também foram realizadas amostragens no rio Paraíba do Sul e em uma nascente a montante do parque, como medidas de background. Foram realizadas medidas físico-químicas “in situ” e análises laboratoriais dos íons maiores Na, K, Mg, Ca, Cl, SO4, HCO3, constituintes menores e traços Al, Mn, Fe, e F, dos nutrientes, SiO2, N-NO2, N-NO3 e P-PO4, de coliformes totais e termotolerantes. Para os materiais geológicos considerados produtos do intemperismo na região foram realizadas análises mineralógicas por DRX da fração argila e comparadas com a modelagem das espécies minerais, disponíveis em água através do PHREEQC. Os tipos hidroquímicos das águas foram: águas bicarbonatada sódica na gruta, bicarbonatada sódica a mista para o poço Nilo Peçanha, bicarbonatada mista no poço Alexandre Abraão e bicarbonatada magnesiana a mista no poço Maria Rita. Verificou-se que as concentrações dos íons dissolvidos teriam origens principais a partir do intemperismo químico de minerais como micas, feldspatos, piroxênio e plagioclásio, presentes no embasamento gnáissico e granulítico. A modelagem hidrogeoquímica permitiu identificar que as espécies minerais carbonáticas tendem ao equilíbrio, enquanto os argilominerais e óxidos de ferro tendem a saturação. Os minerais secundários, identificados através do DRX, estão de acordo com a modelagem no PHREEQC, sendo encontrados principalmente a caulinita, gibbsita, goethita, calcita e clorita no material geológico. Também foram confirmadas que concentrações dissolvidas do flúor e manganês possuem origens naturais. Não foi identificado contaminação por efluentes nos poços de captação das águas minerais. A pesquisa considerou a ingestão de flúor e manganês das águas minerais por receptores residenciais na avaliação de risco a saúde humana, sendo constatado que bebês e infantes podem estar submetidos a riscos crônicos no que tange o desenvolvimento de fluorose dentária.
metadata.dc.description.abstractother: The mineral waters of Salutaris Park, located at the south-central part of Rio de Janeiro State, are exploited for human consumption since 1887. Those waters come from fractured aquifers as gneiss, granulite and diabase, yielding a variety of hydrogeochemical features. The aim of this study was to understand the geochemical processes responsible for the groundwater mineralization of Salutaris Park and identify the possible risks for human health through the population consumption of those waters. The monitoring of mineral waters was carried out in 3 wells and their respective sources of distribution, besides an ancient pit lake located in cave, inside the park. In order to considerate background measures for the mineral waters, were also collected samples from the Paraíba do Sul River and a spring in upstream of the park. The physicochemical parameters were directly measured in the field. In laboratory, were carried out the measures of major ions Na, K, Mg, Ca, Cl, SO4, HCO3, minor and traces constituents as Al, Mn, Fe and F, nutrients, SiO2, N- NO2, N-NO3, P-PO4 and total and fecal coliforms. The mineralogical characterization of the geological materials were performed by DRX of the clay fraction, which was posterior compared to the mineral species indicated by the PHREEQC hydrogeochemical modeling, through the measure of the minerals saturation indexes. Three different hydrochemical water types were identified in the studied area, namely: 1) sodium bicarbonate type from the pit lake; 2) sodium and mixed bicarbonate types from the Nilo Peçanha well; 3) mixed bicarbonate type from Alexandre Abraão well and 4) magnesium bicarbonate and mixed types from Maria Rita well. It is noticed that the increase of the dissolved concentrations is due to the weathering processes of primary minerals, mainly micaceous minerals, K-feldspar, pyroxene and plagioclase, which are the main constituents of the regional rocks (gneisses and granulites). The hydrogeochemical modeling identified the carbonate species are in equilibrium with those waters, while the clay minerals and iron oxides trend to be supersaturated. The secondary minerals, estimated by the DRX, are in according to the PHREEQC modeling, identifying mainly kaolinite, gibbsite, goethite, calcite and chlorite. Based on the results, there was no identification of anthropogenic impacts by effluents in the minerals waters wells. The fluoride and manganese have natural sources, although they present concentrations above of the standard potability. For that reason, in order to the accomplishment of a risk assessment for the mineral waters consumption, considering the fluoride and manganese intake by human beings, it was found that the babies and infants may be subjected to chronic risks of dental fluorosis development.
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/2274
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