ESTUDO HIDROGEOLÓGICO E HIDROGEOQUÍMICO DA ÁREA …

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ESTUDO HIDROGEOLÓGICO E HIDROGEOQUÍMICO DA ÁREALOCALIZADA ENTRE O DEPÓSITO DE LIXO METROPOLITANO

DE BELÉM (AURÁ) E O LAGO ÁGUA PRETA

V.E. Bahia, N. Fenzl*, G. Piratoba Morales**

Centro de Pós-graduação em Geologia e Geociências. Universidade Federal do Pará, UFPACampus Universitário do Guamá.

Rua Augusto Corrêa, 01. CEP 66075 -110. Caixa Postal 479. Belém, Pará – Brasile-mail: *[email protected], *[email protected], **[email protected]

Recebido em janeiro de 2006, aprovado para publicação em outubro de 2006

ABSTRACT

The Metropolitan Waste Deposit (Aurá) is located only 1.4 km distant from the Agua Preta(Black Water) Lake, the main source of water supply for the population of Belém (capital of the Stateof Pará). This fact raised a number of speculations about a possible contamination of the Agua PretaLake and the aquifers of the area. The main goal of the present study is the hydrogeologic characterizationof the area located between the Metropolitan Waste Deposit of Belem (Aura) and the Agua PretaLake, in order to determine the possible contamination of the local aquifers and the Agua Preta Lake.The hydrogeologic analysis of the area showed a hydraulic gradient of approximately 0.011% and aneffective porosity of 28%, the hydraulic conductivity between 4,01 x 10-3 e 3,16 x 10-4 cm/s showsthat the velocity of the groundwater flows is approximately 20.03 m/year, in the east-west and east-south direction. The concentrations of the main indicator of contamination (pH, electric conductivity,alkalinity, ammonia, nitrate, chloride, sodium, calcium, magnesium and potassium) in the groundwatersamples collected from the monitoring wells, did not show significant influence of the waste deposit orthe local aquifers.

RESUMO

O fato de o Lago Água Preta, principal manancial de abastecimento de água da populaçãoresidencial da Região Metropolitana de Belém (PA), se encontrar localizado a apenas 1,4 Km doDepósito de Resíduos do Aurá, tem levantado diversas especulações sobre sua possível contaminaçãoem decorrência da proximidade entre ambos. O presente estudo teve como objetivo principal àcaracterização hidrogeológica e hidrogeoquímica da área localizada entre o referido depósito de resíduose o lago, no sentido de determinar a possível influência de seus contaminantes sobre os recursoshídricos subterrâneos da área de estudo, avaliando a possibilidade de os mesmos virem a influenciarno manancial de abastecimento de Belém. Na análise hidrogeológica da área, obteve-se um gradientehidráulico de aproximadamente 0,011, com valores de porosidade efetiva de 28%, condutividadehidráulica entre 4,01 x 10-3 e 3,16 x 10-4 cm/s, mostrando que os fluxos subterrâneos se deslocam auma velocidade de aproximadamente 20,03 m/ano, direcionados no sentido leste-oeste e leste-sul.Os resultados analíticos obtidos com os principais traçadores de chorume (pH, condutividade elétrica,alcalinidade, amônia, nitrato, cloreto, sódio, cálcio, magnésio e potássio) realizados nas amostras deágua subterrâneas coletadas nos poços de monitoramento, refletiram características ambientais dosrecursos hídricos da área, não evidenciando contaminação por chorume nos mesmos.

Geochimica Brasiliensis, 20(3)295-311, 2006

Bahia, V. E. et al./ Geochem. Brasil., 20(3)295-231,2006

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INTRODUÇÃO

O Depósito de Lixo Metropolitano deBelém, localizado em Santana do Aurá, foicriado em 1991 e devido a problemasfinanceiros, seu projeto inicial que incluía umausina de incineração, uma usina de reciclagem ecompostagem e um aterro sanitário não foramviabilizados, tornando o aterro um lixão ao longodos anos, o qual recebe em torno de 1000toneladas/dia de resíduos.

O fato do Lago Água Preta, o principalmanancial de abastecimento de água dapopulação residencial da Região Metropolitanade Belém, se encontrar localizado a apenas 1,4km do “Lixão do Aurá”, tem levantado diversasespeculações decorrente de sua possívelcontaminação pela proximidade existente entreambos. Devido a isso, o presente estudo na áreade hidrogeologia e hidrogeoquímica, enfocouuma investigação sobre o estágio atual dedeslocamento do fluxo de chorume oriundo doDepósito de Lixo Metropolitano do Municípiode Belém em direção ao Lago Água Preta,através de uma análise mais aprofundada dosrecursos hídricos subterrâneos da área emquestão.

ÁREA DE ESTUDO

A Grande Belém abrange os municípiosde Belém, que tem como principais distritosIcoaraci e Mosqueiro; Ananindeua e parte deBenevides. O município de Ananindeua écontíguo ao de Belém e possui uma áreaaproximada de 485 km2.

O estudo foi realizado em uma área de2,56 x 106 m2, situada na localidade de Santanade Aurá, no município de Ananindeua, entre oDepósito do Aurá e o Lago Água Preta. Na suaporção central encontram-se extensas áreaspertencentes ao Ministério da Defesa (Exército)e à Empresa Brasileira de PesquisaAgropecuária-EMBRAPA. Ao Sul encontram-se áreas de baixadas cobertas com densa

vegetação que se estendem até o Rio Guamá; aLeste a área limita-se com o Depósito deResíduos Sólidos do Aurá e a Oeste está o LagoÁgua Preta. O acesso principal à área é feitopor estrada que a corta no sentido norte-sul.

Geologia LocalPredominam na área de estudo, solos do

tipo Latossolo Amarelo, seguido doConcrecionário Laterítico, Glay pouco húmico,Podzol Hidromórfico e Areias Quartzosas (Vieira& Santos, 1987) (Figura 1).

A análise dos sedimentos retirados de 5poços de monitoramento instalados na área doestudo mostra que a subsuperfície local, até aprofundidade média de 20m, é essencialmenteargilosa. Nos poços encontraram-se argilas decoloração marrom esverdeada, argilasvariegadas com concreções ferruginosas (maisabundantes) e cinza esbranquiçadas com tonsavermelhados. Intercaladas nas argilas ocorrempacotes de areia média a fina, quase sempre deespessuras inferiores a 2 metros (Bahia, 2003).

HidrologiaOs principais aqüíferos da Região

Metropolitana de Belém são constituídos pelossedimentos clásticos arenosos do Quaternárioe do Grupo Barreiras, que se estendem em geralaté profundidades inferiores a 50m. Abaixo de50m encontram-se aqüíferos importantesrepresentados por sedimentos arenosos ecalcíferos da Formação Pirabas. A Figura 2mostra o mapa hidrogeológico da RegiãoMetropolitana de Belém e uma descrição dascaracterísticas físicas dos aqüíferos presentes,conforme apresentado por Matta (2002).

Caracteristicas do Lixo de BelémO lixo da cidade de Belém é composto

principalmente de matéria orgânica (58% dototal) e o teor de material reciclável, papel,papelão, plásticos, metais e vidros se encontramem torno de 36%. Seus resíduos sólidos sãocompostos em sua grande maioria, por lixopúblico e lixo domiciliar (Tabela 1).


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METODOLOGIA

Instalação dos poços de monitoramentoForam instalados cinco poços de

monitoramento na área de estudo (Figura 2). Naconstrução dos mesmos, foram seguidas asnormas da Associação Brasileira de NormasTécnicas - ABNT (1997). O nível deprofundidade de cada poço foi determinado pelasuperfície do lençol freático e os filtros foraminstalados na espessura total do aqüífero.

Foram coletadas amostras de sedimentosa cada metro perfurado ou de acordo com

mudanças litológicas, objetivando a construçãodos perfis litológicos dos furos e as análiseshidrogeológicas.

Determinação de gradiente hidráulico(“h / L)

O gradiente hidráulico é calculadomediante levantamento topográfico do terreno,em conjunto com a variação do nível estáticodos dois poços de monitoramento escolhidospreviamente, assim como a distância existenteentre eles, que pode ser obtida direta ouindiretamente em mapas.

Figura 1: Mapa geológico da Região Metropolitana de Belém (Matta, 2002).


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De posse dos valores referentes àdiferença de altura e distância entre os poçosde monitoramento, efetua-se o seu cálculo coma equação (1):

Lhh

Lhi 21 (1)

onde: i = gradiente hidráulico; Dh/L = gradientehidráulico; h1 = carga hidráulica no poço dereferência 1; h2 =carga hidráulica no poço dereferência 2; L = distância entre poço dereferência 1 e poço de referência 2.

Ensaio de bombeamento para sedeterminar a condutividade hidráulica (K)

O ensaio de bombeamento se tornou ummétodo eficiente para se obter os parâmetrosde condutividade hidráulica (K),transmissividade (T) e coeficiente dearmazenamento (S). Com os valores obtidos nosensaios, há possibilidade de compará-los comos valores obtidos a partir da análisegranulométrica.

Foram realizados ensaios debombeamento em cinco poços demonitoramento existentes na área de estudo, afim de se obter os valores referentes àcondutividade hidráulica e transmissividade(vazão da água que escoa através de uma áreaunitária por um metro de camada saturadaquando o gradiente hidráulico é igual a 1).

Dois ensaios foram realizados emsetembro/2002 e os demais em outubro/2002.No decorrer dos ensaios, o rebaixamento dospoços foi monitorado e medido periodicamentecom medidor eletro-sonoro, mediante uma vazãoconstante controlada por períodos de tempoiguais. Os valores coletados foram inseridos noprograma computacional Aquifer Test, que utilizao Método de Jacob (1966) para estimar osvalores referentes à condutividade hidráulica.

A equação de Jacob (1966) estabeleceque ao se bombear um poço instalado em umaqüífero de espessura saturada conhecida (b),com uma vazão constante (Q), pode se obter ovalor da transmissividade (T) e através destevalor obter-se o valor da condutividadehidráulica (K).

Coleta de amostrasFoi realizada uma campanha de coleta de

água no sistema hídrico subterrâneo, visandoobter resultados que indicassem a influência dodeslocamento do chorume na área de estudo.

Foram coletadas amostras em todos ospoços de monitoramento, onde foramquantificados os parâmetros físico-químicosconsiderados traçadores de chorume, tais como:pH, condutividade elétrica, alcalinidade, amônia,nitrato, cloreto, sódio, cálcio, magnésio epotássio.

A campanha de coleta de amostragem foirealizada na época de seca, mais precisamenteno mês de outubro.

Tabela 1: Participação percentual dos diferentes tipos de lixo da cidade de Belém.

Tipos de lixo cidade de Belém Composição gravimétrica de lixo de Belém Componentes % peso (base úmida)

Lixo público 43,73% Matéria orgânica 58 Lixo domiciliar 33,75 Papel e papelão 14 Lixo de feiras/mercados 3,67% Plásticos finos e grossos 18 Lixo Industrial/comercial 0,45% Metais 2 Lixo hospitalar 0,38% Têxteis, couro e borracha 4 Outros 18,02% Vidro, terra e pedra 2

Madeira 1 Outros 1

TOTAL 100 % TOTAL 100% Fonte: PMB (1997).


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A coleta de água subterrânea através dospoços de monitoramento ocorreu após osmesmos sofrerem um bombeamento prévio, afim de se garantir a retirada de no mínimo 3 a 4vezes o volume da coluna de água. Para a coletautilizou-se um amostrador de PVC e frascos dearmazenamento com volumes apropriados.

As amostras de sedimentos foram obtidasde calhas de perfis por ocasião da instalaçãodos cinco poços de monitoramento (PM-1, PM-2, PM-3, PM-4 e PM-5) que foram construídosna área de estudo. Tais amostras foram retiradasem intervalos variáveis (m), levando-se emconsideração as mudanças litológicasocorrentes. Depois de recolhidas foramdevidamente armazenadas em sacos plásticos,identificadas quanto à sua profundidade etransportadas até o laboratório.

Determinação da porosidade (h)A taxa de acúmulo da água subterrânea

depende da natureza e extensão da porosidadeprimária e secundária nos solos ou rochas. Aporosidade é justamente a quantidade emvolume de poros vazios ou cheios (líquidos) nossolos e nas rochas. Dá-se o nome de porosidadede uma rocha à relação existente entre o volumedos poros e o volume total, relação esta expressaem percentagem ou fração decimal (Equação 2e 3).

VtVv

(2)

100VtVv

(3)

onde: Vv = volume de vazios; Vt = volumetotal.

O ensaio de porosidade foi realizadoutilizando-se amostras deformadas de calhas deperfis de poços construídos no local de estudoutilizando-se o método do picnômetro e atravésde testemunhos de amostras indeformadascoletadas com cilindro metálico.

Para as amostra deformadas utilizou-seem laboratório dois picnômetros, previamenteaferidos, que após serem preenchidos com as

devidas amostras, foram devidamente pesados.Após tal procedimento, em cada picnômetro foiadicionado água até a saturação completa dasamostras e novamente pesado. De posse dosvalores obtidos com as respectivas pesagens,determinou-se a porosidade de todas asamostras selecionadas mediante a Equação 3.

Para as amostras não deformadas (Vt),um volume conhecido foi submerso em águadurante 12 horas. Posteriormente a amostra foipesada (Pt) e colocada em estufa a 105ºCdurante 24 horas, resfriada e pesada novamente(Pr) (Equação 4).

PrPtVt (4)

onde: Pt = peso total da amostra saturada comágua; Pr = peso real da amostra após 24 horasna estufa a 105º C;Vt = volume total da amostra.

Velocidade Real e Aparente dos fluxossubterrâneos

Do ponto de vista teórico, as forças demovimento dos fluxos ou força hidráulica é asoma da elevação da água e a razão entre apressão do fluido pelo peso da coluna de água.

A descarga (Q) da água subterrânea podeser definida como o produto da área da seçãotransversal ao fluxo (A), o gradiente hidráulico(I) e a condutividade hidráulica (K) ou Q = K.I.A(Equação 5) em que Q representa uma taxa defluxo volumétrico (por exemplo m3/dia).

bKT (5)

onde: T = Coeficiente de Transmissividade; b =espessura saturada do aqüífero; K =Condutividade Hidráulica.

Esta experiência explicou ocomportamento do fluxo laminar na zonasaturada e passou a ser conhecida como Lei deDarcy.

Dividindo-se ambos os membros daEquação (5) e substituindo-se a expressão dogradiente hidráulico (Equação 1), chega-se àEquação (6).

(6)V = KX


301

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Perfil litológico dos poços demonitoramento

Os cinco poços de monitoramentoinstalados na área, foram construídos com basenas normas NBR 13895/1997 da ABNT(Associação Brasileira de Normas Técnicas),cujos perfis litológicos e técnicos sãoapresentados através da Figura 3.

Comportamento do lençol freáticoNo presente estudo foram executadas dez

medidas de nível estático em cada piezômetro,entre os meses de julho e dezembro de 2002,sendo associados os dados obtidos no mês deoutubro ao período seco e os do mês dedezembro como período chuvoso, visto que sãoos que representam menor e maior precipitaçãorespectivamente, dentro do período de medidas.

Percebe-se que a variação daprofundidade do lençol freático em todos ospiezômetros apresentaram um comportamentoatípico, pois não indicaram nenhuma influênciapela precipitação pluviométrica, o que indica queos mesmos se comportam como área de recargadas águas subterrâneas e que provavelmenteestão sofrendo influência de dois poçosdomésticos localizados na área de estudo e quesão bombeados periodicamente.

O poço de monitoramento PM-1, situadopróximo ao Lago Água Preta, não apresentouvariações importantes (Figura 4a).

No entanto, o poço de monitoramentoPM-2, também situado próximo ao lago, exibiua mesma tendência da maioria dos poços, masem comparação com os demais, demonstrousofrer uma maior influência em seu nível,provavelmente por ser o que se encontra maispróximo de um dos poços domésticosbombeados (Figura 4b).

O poço PM-3 se comportou como oquarto mais raso e apresentou variações quaseinexistentes, similar ao poço PM-4, que apesarde ser considerado o mais raso da bateria depoços, também apresentou variações

onde: V = velocidade aparente de escoamento;K = condutividade hidráulica;

XH = gradiente

hidráulico.

A velocidade real de escoamento do fluxode água subterrânea pode ser determinada coma modificação da referida lei em função daporosidade do meio, o que permitiria calcular odeslocamento de poluentes com maiormobilidade geoquímica através das águassubterrâneas (Fetter, 1994) (Equação 7).

VVr (7)

onde: Vr = velocidade real; h = porosidadeefetiva; V = velocidade aparente.

Medição de níveis estáticos dos poços demonitoramento

A determinação dos níveis estáticos nospoços de monitoramento, visa fundamentalmente,a análise do comportamento do lençol freáticomediante oscilações hidrometeorológicasdurante o decorrer de um determinado período.As medições da variação de profundidade daságuas subterrâneas foram obtidasquinzenalmente usando-se um medidor de nívelcom sinal eletro-sonoro.

Análises químicas em águas subterrâneasNas amostras de águas subterrâneas

coletadas, foram analisados os parâmetrosconsiderados como traçadores de chorume, taiscomo: pH, Condutividade elétrica, Alcalinidadetotal, Oxigênio Consumido, Sódio (Na+), Cálcio(Ca2+), Magnésio (Mg2+), Potássio (K+),Cloreto (Cl-), Sulfato (SO4

2-), Nitrato (NO3-),

Nitrito (NO2-), Nitrogênio amoniacal (NH4),

Ferro (Fe) e Demanda Química de Oxigênio(DQO). A metodologia usada na determinaçãodos parâmetros traçadores de chorume estárelacionada na Tabela 2.

Os resultados analíticos foramsistematizados e plotados em DiagramaTriangular de Piper, que permite relacionar comomínimo seis (6) dos parâmetros quantificados,visando encontrar similaridade ou diferenças nasamostras de água subterrânea coletadas.


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303

desprezíveis. Este fato se atribui provavelmentedevido a estes dois poços se encontraremlocalizados em uma zona intermediária dedescarga e recarga (Figura 4c e d).

O poço de monitoramento PM-5, situadona área do Depósito de Lixo Metropolitano deBelém, não apresentou variações importantes,se comportando como a maioria dos demaispoços de monitoramento (Figura 4e).

A variação sazonal da pluviosidade nãointerferiu na variação dos níveis estáticos detodos os poços de monitoramento e, apesar dosmesmos não apresentarem variaçõesimportantes, o comportamento similarapresentado por todos eles, sugeriu que osmesmos foram instalados provavelmente em ummesmo aqüífero.

Estimativa da condutividade hidráulicaForam executados ensaios de

bombeamento nos cinco poços demonitoramento construídos na área de estudo.No decorrer dos ensaios, o rebaixamento dospoços foi monitorado e medido periodicamenteatravés de medidor eletro-sonoro, mediante umavazão constante controlada por períodos detempo iguais.

Os valores coletados foram inseridos noprograma computacional Aquifer Test, o qual

utilizou o Método de Jacob (1966) para estimaros valores referentes à condutividade hidráulica,cujos resultados se encontram associados àsFiguras 5a, b, c, d e e.

Os valores de condutividade hidráulicaobtidos com o referido método, se encontramcompatíveis com o ambiente geológicoencontrado na área (Fetter, 1994).

Determinação da porosidadeOs valores de porosidade foram

estimados mediante a utilização de amostrasdeformadas e não deformadas que foramcoletadas por ocasião da instalação dos poçosde monitoramento.

Após o processo metodológicolaboratorial, tanto as amostras deformadasquanto às de estrutura não deformadasapresentaram uma porosidade total de 28%. Talvalor corresponde aos valores associados àareia siltosa ou areia argilosa (Heath, 1989).

Os valores de porosidade efetivaapresentados abaixo (Tabela 3) correspondemaos valores de porosidade total obtido a partirdos dois métodos de análises realizadas nasamostras de solo em laboratório.

Analisando os valores de porosidade totalobtidos pelos dois métodos aplicados em

ITEM PARAMETRO METODOLOGIA 1 pH Potenciométrico pH-metro digital 2 Condutividade Elétrico – condutívimetro de campo. 3 Alcalinidade total Volumétrico, segundo Standard Methods APHA-AWWA-WPCF (1980).

4 Oxigênio consumido Volumétrico, segundo Standard Methods APHA-AWWA-WPCF (1980).

5 Na+, Ca2+, Mg2+,K+, Fe

Espectrometria de Emissão Atômica Seqüencial por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP-AES).

6 Cl- Volumétrico, segundo Standard Methods APHA-AWWA-WPCF (1980).

7 SO42- Turbidimétrico, segundo Standard Methods APHA-AWWA-WPCF,

(1980). 8 NO3

- Redução quantitativa (Wood et al. apud Aminot & Chaussepied,1983). 9 NO2

- Volumétrico, segundo Standard Methods APHA-AWWA-WPCF (1980). 10 NH4

+ Método do azul de indofenol, segundo Aminot & Chaussepied, (1983).

11 DQO Oxidação com dicromato em meio ácido segundo Standard MethodsAPHA-AWWA-WPCF, (1980).

Tabela 2: Metodologia usada na determinação dos parâmetros traçadores de chorume.


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laboratório nas amostras de solos coletadas porocasião da instalação dos poços demonitoramento, não verificou-se nenhumavariação na média percentual para os sedimentosda área estudada. Assim sendo, considerou-sea porosidade total como similar à porosidadeefetiva.

Distribuição geométrica dos aqüíferosOs aqüíferos localizados na área de

estudo são do tipo confinado e se apresentamprotegidos por uma camada de material argiloso.A Figura 6 mostra a distribuição geométrica dosaqüíferos existentes na área.

Os aqüíferos identificados no depósito deresíduos sólidos, são representados peloaqüífero A, que é formado por uma camadaarenosa que se encontra protegido na sua partesuperior por uma camada de argila arenosa comespessura de 4 metros e em sua parte inferiorpor uma lâmina de argila siltosa deaproximadamente 1 metro de espessura. Abaixodesta lâmina existe uma outra camada arenosaconfinada que apresenta em sua camada inferiorum pacote de argila siltosa comaproximadamente 10 metros de espessura.

As análises químicas realizadas nas águasdesses aqüíferos, mostraram que eles não estãosendo atingidos pelo deslocamento subterrâneodo chorume. Isto ocorre provavelmente pela nãoconexão dos aqüíferos identificados com os queestão sendo atingidos ao sul da área do depósitode resíduos (Piratoba Morales, 2002).

Outros aqüíferos detectados estãolocalizados à oeste e sudoeste da área de estudo.Estes aqüíferos são formados por uma camadaarenosa confinada, com sua parte superiorapresentando camadas de argila que variam demarrom, variegada e siltosas avermelhadas, comespessuras de até 12m. Foi detectada umacamada arenosa confinada, identificada logoabaixo da primeira camada arenosa, comespessura em torno de 3m e separada daprimeira camada apenas por uma lâmina deargila arenosa com aproximadamente 1metro deespessura.

Gradiente hidráulico e velocidade dosfluxos subterrâneos

Foram calculados os gradientes entretodos os poços de monitoramento localizadosna área e para efeito de cálculo obteve-se amédia entre eles, tanto no período chuvoso,quanto no período seco. O gradiente hidráuliconão apresentou alterações significativas no quese refere aos períodos, visto que o valor obtidode 0,011 m/m, ocorreu tanto para a época dechuvas como para a época de seca. Este fatodeve estar relacionado à não flutuação do lençolfreático, que não experimentou maioresmudanças.

Mediante os valores obtidos deporosidade, condutividade hidráulica e gradientehidráulico, estimou-se a velocidade do fluxo daágua na área.

Para efeito de cálculo, utilizou-se a médiados valores obtidos de condutividade hidráulicaatravés dos ensaios de bombeamento nos cincopoços de monitoramento (Figuras 8a, b, c, d ee), cujo valor médio foi de 1,632 x 10-5 m/s.Este valor, em conjunto com o valor de 28% deporosidade e o valor de 0,011 referente aogradiente hidráulico da área, permitiu o cálculoda estimativa de velocidade dos fluxos (Equação8).

*.

lhKV (8)

onde: K = 1,632 x 10-5 m/s, h = 0,28 (28%), V= (1,632 x 10-5 m/s) x (0,011) / 0.28 e V =6,36 x 10-7 m/s = 0,0549 m/dia = 20,03 m/ano.

Assim sendo, a estimativa da velocidadedos fluxos laminares da água e dos poluentes demaior mobilidade geoquímica correspondeu a

Litologia Porosidade Efetiva (%)Argila 1 – 10Areia 10 – 30Cascalho 15 – 30Areia e cascalho 15 – 25Arenito 5 – 15Folhelho / Calcário 0,5 – 5Fonte: Driscoll (1987)

Tabela 3: Valores representativos da porosidadeefetiva para alguns materiais geológicos.


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Figura 6: Visão geométrica frontal e lateral dos aquíferos da área de estudo.


308

20,03 m/ano. Levando-se em conta o início dasoperações do Depósito de Lixo Metropolitanode Belém em 1991, esses poluentesprovavelmente já percorreram uma distânciaaproximada de 200,3 metros em direção aosentido principal dos fluxos.

Com as informações obtidas através dolevantamento topográfico executado na área, emconjunto com as medidas de profundidade dolençol freático correspondentes ao tempo deseca e de chuva, elaborou-se um modelotridimensional visando simular o comportamentodo lençol freático (Figura 7).

Os resultados hidrodinâmicos obtidos comos métodos diretos, indicaram que o fluxosubterrâneo segue na direção leste-oeste e leste-sul. No entanto, não há evidências de que osfluxos subterrâneos originados no depósito deresíduos se desloquem em direção ao lago, poisdevem ser consideradas outras variáveis taiscomo a existência de outros poços eprincipalmente do igarapé Santo Antônio, queatua como um sistema drenante dos fluxossuperficiais e subterrâneos na área, agindo comouma barreira natural e protetora, o que diminuia possibilidade de os aqüíferos serem atingidospor fluxos superficiais e subterrâneos originadosdo local de descarga dos resíduos sólidos.

Deslocamento subterrâneo do efluente eseu efeito na hidrogeoquímica local

Os resultados analíticos dos diferentesparâmetros encontram-se relacionados naTabela 4. Do ponto de vista geoquímico, oselementos que apresentaram as maioresconcentrações foram os cátions K+ e Na+ e osânions mais abundantes foram Cl- e o SO4

2-.

Os valores de concentração para DQO,com valores médios de 4,9 mg/l e desvio padrãode 3,44, apresentam pouca variação na maioriados poços de monitoramento, o que ocorreprovavelmente porque pertencem ao mesmoaqüífero, ou seja, a mesma origem natural. Osmaiores valores da DQO foram encontrados nasamostras de águas subterrânea do poço demonitoramento PM-5, que está precisamentelocalizado dentro da área onde se encontram

depositados os resíduos sólidos da RegiãoMetropolitana de Belém. A relação entre DQOe O.C mostra que as espécies inorgânicasencontram-se em maior quantidade que asespécies inorgânicas, fato que evidência poucainfluência antropogênica caracterizada porelevadas cargas de matéria orgânica.

Os valores baixos de Condutividade(média de 34,10 S/cn), evidenciam a presençade ambientes altamente lixiviados, possivelmentecausados pela alta pluviosidade e temperaturasda região amazônica. Esses valoresconsiderados baixos de Condutividade, éreflexo dos baixos valores de íons dissolvidos(Cl- e SO4

2-), que causam uma baixa carga iônicana solução. Os valores de Condutividadeobservados foram um pouco menores que osobservados nos Igarapés Santo Antônio e Aurána época de chuva com valores médios variandoentre 58 e 70 S/cm. Segundo Piratoba Morales(2002), os valores da condutividade elétrica seapresentam mais próximos dos valores medidosnos lago Água Preta que mostram valores médiosvariando entre 22 e 34 S/cm.

Os compostos nitrogenados NO2-, NH4

+,NO3

- (média de 0,05, 0,05 e 1,2 mg/lrespectivamente) apresentaram baixaconcentração, não ultrapassando os limitespermitidos (CONAMA, 1986; WHO, 1993).Esta concentração pode significar a ausência defontes antropogênicas próximas, sendoconsiderados como de origem natural. Em geralos valores de NO3

- e NO2- observados foram

maiores do que os observados no Igarapé SantoAntônio de Aurá, rio Aurá, rio Guamá e lagoÁgua Preta, enquanto que os valores de NH4

+

observado foram bem menores nas amostras deáguas superficiais e do lago referenciado(Piratoba Morales, 2002).

A concentração de NO3- é maior do que

NO2-, NH4

+, mostrando uma maior influêncianatural em relação com a antropogênica, fatoque é refletida nos baixos valores de OxigênioConsumido, mostrando baixa presença dematéria orgânica.


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Figura 7: Modelo tridimensional do lençol freático e topografia.

Figura 8: Diagrama de Piper que mostra o comportamento dos traçadores de chorume (em Eqgramo).


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Parâmetro PM-1 PM-2 PM-3 PM-4 PM-5 Média *D. P NO2 (mg/l) 0,05 0,03 0,01 0,13 0,01 0,05 0,05 NH4 (mg/l) 0,15 0,02 0,05 0,07 0,04 0,07 0,05 NO3 (mg/l) 1,06 1,12 0,47 3,07 2,98 1,74 1,20 Cl- (mg/l) 8,17 8,49 8,17 8,17 8,17 8,23 0,14 SO4

2- (mg/l) 2,65 1,89 1,95 3,01 2,61 2,42 0,48 Na+ (mg/l) 7,7 1,65 1,39 1,12 1,41 2,65 2,83 Mg2+ (mg/l) 0,26 0,37 0,71 0,57 0,6 0,50 0,18 Ca2+ (mg/l) 0,32 1,08 4,26 1,81 4,26 2,35 1,82 K+ (mg/l) 0,3 0,47 1,09 0,86 0,7 0,68 0,31 DQO (mg/L) 4,6 4,6 5,6 4,7 11,2 4,9 3,44 Oxig.Cons. (mg/l) 0,46 0,95 1,37 0,32 4,36 1,49 1,66 Fe sol. (mg/l) 0,52 0,61 0,21 0,41 0,08 0,37 0,22 Alcalinidade (mgCaCO3/l) 8,61 25 155 46,6 154,5 77,94 71,40 Condutividade 28,6 31,4 45,9 32 32,6 34,10 6,77 pH 4 3,85 5 4,6 5,2 4,53 0,60 Temperatura 27,5 27,2 27,3 26,9 28,5 27,48 0,61 *D.P.: Desvio Padrão

Tabela 4: Concentração dos elementos nas amostras de água coletadas nos poços de monitoramento da área deestudo.

Os valores de pH são ácidos, indicandoque os elementos alcalinos (Na+, K+, Ca2+ eMg2+), de alta mobilidade geoquímica, foramlixiviados. Isto é comprovado pelos valores dealcalinidade relativamente baixos, apresentadospelos poços PM-1, PM-2 e PM-4. Esseselementos passam pelo processo de hidrólise,originando um pH ácido e fora dos padrões dequalidade legislados pelo CONAMA (1986) eWHO (1993). Os valores de pH na faixa ácidasão similares com os valores de pH observadosnos recursos hídricos superficiais da área e dolago Água Preta segundo os resultados dePiratoba Morales (2002).

Os valores obtidos com os diferentesparâmetros, foram plotados no programacomputacional AquaChem, elaborando-se ográfico de Piper (Figura 7d), sugerindo que asamostras de água são dos tipos bicarbonatadas,cálcicas e sódicas, mostrando uma influência dascaracterísticas geoquímicas da área.

CONCLUSÕES

Na análise da distribuição geométrica dosaqüíferos, percebeu-se que o tipo de aqüíferopredominante na área é do tipo confinado,protegido com camadas de material argiloso quevariam de 4 a 17 metros.

Ensaios de bombeamento realizados nospiezômetros construídos na área de estudoapresentaram valores de condutividadehidráulica entre 4,01 x 10-3 a3,16 x 10-4 cm/s,valores de porosidade efetiva deaproximadamente 28%, valor médio dogradiente hidráulico de 0,011, mostrando queos fluxos subterrâneos se deslocam a umavelocidade de aproximadamente 20,03 m/ano.As características hidrogeológicas da áreaassociados ao tempo de funcionamento dodepósito de lixo, indicaram que uma eventualpluma de contaminação originada na área dedepósito dos resíduos sólidos tardaria 70 anospara atingir o lago.

Os resultados hidrodinâmicos obtidos comos métodos diretos, indicaram que o fluxosubterrâneo segue na direção leste-oeste e leste-sul. No entanto, não há evidências de que osfluxos subterrâneos originados no depósito deresíduos se desloquem em direção ao Lago ÁguaPreta.

Os resultados analíticos dos principaistraçadores de chorume (pH, condutividadeelétrica, alcalinidade, amônia, nitrato, cloreto,sódio, cálcio, magnésio e potássio), realizadosnas amostras de água subterrâneas, coletadasnos piezômetros, refletiram características


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naturais e ambientais dos recursos hídricos daárea, não evidenciando deslocamento da plumade contaminação na direção dos lagos.

Numa análise dos parâmetrosgeoquímicos em conjunto com o sentido dosfluxos subterrâneos, constatou-se que apesardos fluxos se direcionarem para o lago ÁguaPreta, não há indicadores de contaminação, vistoque os resultados das análises de amostras deágua do poço de monitoramento PM-4,localizado entre os poços PM-1 e PM-5, nãomostraram evidência de poluição. Uma dasrazões que explica esta situação é a existênciade outros poços ativos na área e principalmente

a presença do igarapé Santo Antônio, que atuamcomo sistema drenante dos fluxos superficiais esubterrâneos na área. Assim, o igarapé SantoAntônio parece atuar como um dreno natural eprotetor, diminuindo a possibilidade dosaqüíferos localizados mais à oeste da área deestudo, serem atingidos por fluxos superficiais esubterrâneos originados do Depósito do Aurá.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao CNPq –Conselho Nacional de Pesquisa, pelofinanciamento do referido projeto de estudoatravés do Processo No 476923/01-8.

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(Footnotes)To whom the correspondence should be sent: [email protected]

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