Análise da qualidade do risco potencial de contaminação da água subterrânea no Sistema Aquífero Costeiro do Rio Grande do Sul

Abstract

O Sistema Aquífero Costeiro (SAC) é um recurso estratégico fundamental para o abastecimento doméstico e público no litoral do Rio Grande do Sul. Em diversos municípios, a captação de água subterrânea, por meio de poços rasos e profundos, representa parcial ou totalmente a principal fonte de abastecimento. Neste estudo foi avaliado a composição, qualidade e risco potencial de contaminação da água subterrânea na Planície Costeira, entre São José do Norte e Torres (litoral médio e norte), com base nos dados geológicos e construtivos de poços tubulares e ponteira, bem como dados de parâmetros físico-químicos, disponíveis em laudos ou relatórios de análises realizadas nos diferentes tipos de poços. A avaliação hidroquímica foi realizada com dados de 260 poços tubulares e 272 ponteira, por meio da análise de 17 parâmetros físicoquímicos. A avaliação da vulnerabilidade foi realizada por meio da aplicação do método GOD. O perímetro de proteção dos poços foi feito pela aplicação do Método do Raio Fixo Calculado. O risco potencial de contaminação foi avaliado a partir da identificação de cargas contaminantes (com base na metodologia POSH), cruzados com dados de vulnerabilidade. O foco da avaliação de risco foi a área envolvida pelo perímetro de proteção da captação e o cruzamento com a vulnerabilidade. Foram definidos valores de background e anômalos para cada parâmetro, além da avaliação da qualidade da água com base na comparação com os padrões de potabilidade. Parâmetros como STD, Al, Fe e Mn apresentaram faixas de background com concentrações superiores ao VMP (515,6; 0,5; 2,0 e 0,7 mg/L) indicando forte influência das características geológicas locais e reforçando a origem natural dessas concentrações elevadas. Em contrapartida, os valores anômalos de N-NO3 - apontam para contaminação orgânica, principalmente valores acima de 10 mg/L, associada à ocupação urbana e uso inadequado do solo. Para avaliação da vulnerabilidade e do perímetro de proteção foram desconsiderados os poços sem informações de filtro, coordenadas e nível estático, sendo avaliados 37 poços tubulares e 17 ponteira, utilizados no abastecimento doméstico e público. Destes, 41% apresentam alta vulnerabilidade, associados a aquíferos livres com camadas de areia média, fina e muito fina acima da primeira seção filtrante e nível estático médio (2,3m). Poços com vulnerabilidade média (22%) captam de aquíferos não confinados cobertos, com camadas mais espessas de areia fina acima da seção filtrante. Vulnerabilidade baixa (8%) e insignificante (30%) associados a aquíferos confinados ou semi-confinados. Os perímetros de proteção definidos para poços tubulares variaram entre 18,73 e 176,17m (média 74m) com forte influência do volume bombeado. Já os poços ponteira utilizados para abastecimento doméstico variaram entre 3,0 e 11m, dependendo do volume bombeado. Para poços tubulares sugere-se adoção de perímetros mínimos R=50m (Q ≤ 360m3 /d) e para os ponteira, de uso doméstico, R=8m (Q ≤ 2m3 /d). Ao todo, 62% dos poços foram classificados como risco alto, pela combinação entre alta vulnerabilidade e cargas contaminantes elevadas, principalmente em Mostardas e São José do Norte. Os resultados reforçam a importância de realizar monitoramento das águas e uso de perímetros de proteção mínimos para poços uso doméstico-público.

The Coastal Aquifer System (SAC) is a fundamental strategic resource for domestic and public water supplies on the coast of Rio Grande do Sul. In several municipalities, groundwater abstraction through shallow and deep wells represents part or all of the primary supply source. In this study evaluated the composition, quality, and potential risk of groundwater contamination in the Coastal Plain, between São José do Norte and Torres (middle and north coast), based on geological and construction data from tubular and tip wells, as well as physical and chemical parameter data available in reports or analysis reports performed on different types of wells. The hydrochemical evaluation was carried out with data from 260 tubular wells and 272 tips, through the analysis of 17 physical and chemical parameters. The vulnerability assessment was performed using the GOD method. The well protection perimeter was determined using the Calculated Fixed Radius Method. The potential contamination risk assessment was based on identifying contaminant loads (based on the POSH methodology) and cross-referenced with vulnerability data. The risk assessment focused on the area enclosed by the intake protection perimeter and its intersection with vulnerability. Background and anomalous values were defined for each parameter, in addition to water quality assessment based on comparison with potability standards. Parameters such as STD, Al, Fe, and Mn showed background ranges with concentrations above the VMP (515.6, 0.5, 2.0, and 0.7 mg/L), indicating a strong influence of local geological characteristics and reinforcing the natural origin of these high concentrations. In contrast, anomalous N-NO3 - values point to organic contamination, particularly values above 10 mg/L, associated with urban occupation and inappropriate land use. To assess vulnerability and protection perimeter, wells without filter, coordinate and static level information were not considered, with 37 tubular wells and 17 tip wells used for domestic and public water supply being evaluated. Of these, 41% were highly vulnerable, associated with unconfined aquifers with layers of medium, small, and very small sand above the first filter section and a mean static level (2.3m). Wells with medium vulnerability (22%) abstracted from covered unconfined aquifers, with thicker layers of fine sand above the filter section. Low (8%) and insignificant (30%) vulnerability was associated with confined or semi-confined aquifers. The protection perimeters defined for tubular wells ranged from 18.73 to 176.17 m (average 74m), strongly influenced by the pumped volume. Meanwhile, for tip wells used for domestic water supply, the perimeters ranged from 3.0 to 11 m, depending on the pumped volume. For tubular wells, the suggested minimum perimeters are R=50m (Q ≤ 360 m3 /d), and for tip wells for domestic water supply, R=8m (Q ≤ 2 m3 /d). Overall, 62% of the wells were classified as high risk due to the combination of high vulnerability and high contaminant loads, particularly in Mostardas and São José do Norte. These results reinforce the importance of water monitoring and installing minimum protection perimeters for wells used for public and domestic water supply.