Caracterização e modelagem hidrogeoquímica das águas superficiais da bacia hidrográfica do Rio Doce, SE - Brasil

Abstract

A Bacia Hidrográfica do Rio Doce (BHRD) abastece mais de 3,5 milhões de habitantes em 228 municípios nos estados de Minas Gerais e Espírito Santo. Os recursos hídricos da bacia desempenham um papel fundamental em sua economia, uma vez que fornecem a água necessária aos usos doméstico, agropecuário, industrial e geração de energia elétrica. No entanto, apesar da grande importância da água na região, os estudos acerca dos processos geoquímicos que regem seu comportamento químico ainda são escassos. Dessa forma, esse trabalho teve como objetivo principal contribuir para um melhor entendimento dos aspectos hidrogeoquímicos da BHRD com base em um estudo e modelagem idrogeoquímica. Para isso, foi utilizado dados do SGB/CPRM de 520 amostras de águas superficiais coletadas em toda a extensão da bacia, com exceção do canal principal, durante o período seco dos anos de 2009 e 2010. Esses dados, previamente analisados quimicamente em laboratório em relação aos conteúdos de íons principais, metais e parâmetros físico-químicos, foram tratados através da construção de mapas, diagramas hidroquímicos, análise estatística bi e multivariada (análise fatorial), e modelagem hidrogeoquímica através do software PhreeqC. Os principais resultados mostraram que as águas da BHRD são caracterizadas principalmente pelos íons HCO3 - , Ca2+ e Na+ , e que o conteúdo dos íons dissolvidos está diretamente relacionado à variabilidade espacial das rochas, ao escoamento superficial e ao regime pluviométrico na região. A análise fatorial identificou 3 fatores dominantes na química das águas da BHRD. O fator 1 explicou 48,6% da variância total do conjunto de dados com uma forte tendência ao processo de intemperismo dos silicatos, o fator 2 explicou 16,6% da variância total e foi associado a fontes antropogênicas, sobretudo urbanas e industriais e o fator 3 explicou 9,5% da variância total do conjunto de dados e sugeriu a influência de esgoto doméstico e atividades agrícolas na química das águas estudadas, concentrando principalmente nas áreas de maior densidade demográfica. Por fim, a modelagem do índice de saturação, mostrou que os minerais carbonáticos, como calcita e dolomita, e silicáticos, como a calcedônia, tendem a ficar dissolvidos na água, enquanto outros minerais, como a gibbsita, tendem à precipitação.