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GC001 Geologia I Águas Subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química 22:23:12 Objetivos Apresentar os conhecimentos básicos sobre os seguintes temas: - Origem e formas de ocorrência da água subterrânea. - Classificação química da água. - Conceito e classes de “água mineral”. GC001 – Geologia I 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi Referências Decifrando a Terra Cap. 7: O ciclo da água, água subterrânea e sua ação geológica. Para entender a Terra Cap. 13: O ciclo hidrológico e a água subterrânea. GC001 – Geologia I 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi Ciclo Hidrológico 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Tempo de residência da água nos reservatórios do ciclo hidrológico 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Reservatório Prof. Equivalente (m) Tempo de Residência Oceanos e mares 2500 4000 anos Lagos e reservatórios 0,250 10 anos Pântanos/alagados 0,007 1 – 10 anos Rios 0,003 2 semanas Umidade do solo 0,130 2 semanas – 1 ano Água subterrânea 60 2 semanas – 10000 anos Calotas polares e Glaciais 120 10 – 1000 anos Água atmosférica 0,025 10 dias Água biosférica 0,001 1 semana O conceito de Águas Subterrâneas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Origem da água subterrânea 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Origem da água subterrânea 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Origem da água subterrânea 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Onde se acumulam A água subterrânea se acumula nos espaços não ocupados pela matéria mineral sólida. Tais espaços são conhecidos como: poros, interstícios, vazios ou espaços intergranulares, fraturas e canais de dissolução. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Tipos de Porosidade 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Primária Secundária Intergranular Fraturas Vesicular Canais de dissolução Forma de ocorrência As águas subterrâneas ocorrem em reservatórios subterrâneos denominados aquíferos AQUÍFERO (do Latim: aqua: água + ferre: ter, trazer, portar) Uma unidade geológica pode ser considerada como sendo um aqUífero, quando os espaços intersticiais da zona saturada são grandes os suficiente para permitir o livre escoamento da água e a extração do volume necessário para o abastecimento de água para uma determinada finalidade. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Classificação dos aquíferos quanto ao tipo de porosidade - Intergranular - Vesicular - Fraturado ou fissural - Cárstico - Porosidade mista 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Classificação dos aquíferos quanto ao tipo de porosidade 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Porosidade Primária: Intergranular Vazios existentes entre os grãos que formam a rocha. Característica de rochas sedimentares clásticas (conglomerados, arenitos e siltitos). Exemplos: Formação Furnas Formação Botucatu Formação Rio Bonito Sedimentos costeiros 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Porosidade Primária: Vesicular Característica de rochas ígneas extrusivas (basaltos vesiculares). Exemplo: Formação Serra Geral 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Porosidade Secundária: Fraturas Característica de rochas cristalinas (ígneas e metamórficas) e rochas sedimentares muito cimentadas (arenitos silicificados). Exemplo: Rochas do embasamento cristalino Formação Serra Geral Fomação Rio do Rasto Formação Capiru Formação Botucatu (alguns locais da área de afloramento) 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Tipos de aquíferos: Fraturado ou Fissural 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Tipos de aquíferos: Fraturado ou Fissural 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Tipos de aquíferos: Canais de dissolução Característica de rochas carbonáticas (calcários, dolomitos e mármores). Exemplo: Formação Capiru Dissolução de sílica em depósitos de hematita 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Tipos de aquíferos: Cárstico - Canais de dissolução 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Tipos de aquíferos: Cárstico - Canais de dissolução 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Subterrâneas aquíferos Águas Subterrâneas Forma de ocorrência Tipos de aquíferos: Cárstico Águas Subterrâneas aquíferos Águas Subterrâneas Forma de ocorrência Tipos de aquíferos: Cárstico Características Hidroquímicas e Hidrogeológicas dos aquíferos Paranaenses Tipos de aquíferos: Cárstico - Canais de dissolução 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Classificação de aquíferos quanto à pressão exercida no topo da zona saturada - Livre ou freático - Semi-confinado ou artesiano drenante - Artesiano 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Confinados ou Artesianos 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Superfície Potenciométrica 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas subterrâneas: tempo de residência 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Captação de águas subterrâneas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Captação de águas subterrâneas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificaçãoquímica - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Surgências naturais: Fontes, nascentes, “olhos d'água”... 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DAS ÁGUAS 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Parâmetros químicos caracterizadores das águas -Poucos parâmetros físico-químicos são necessários para caracterizar, quimicamente, uma amostra de água. As substâncias inorgânicas dissolvidas na água são classificadas, de acordo com as concentrações em: -componentes principais, -componentes secundários, -componentes terciários ou traço. Em geral, os constituintes principais correspondem, a mais de 98% da massa de sólidos dissolvidos. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Constituintes principais e secundários -Principais: constituintes iônicos ou coloidais em concentrações entre 1 e 1000 mg/L. Bicarbonato, cloreto, sódio, cálcio, magnésio e sílica. -Secundários: constituintes iônicos ou coloidais em concentrações entre 0,01 e 10 mg/L. Fluoreto, potássio, carbonato, ferro e nitrato. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Constituintes terciários e traços -terciários: constituintes iônicos ou coloidais em concentrações entre 0,0001 e 0,1 mg/L. Fosfato. -Traços: constituintes iônicos ou coloidais em concentrações menores que 0,001mg/L. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Constituintes... ...quais devem ser analisados? Os objetivos do estudo determinam quais os parâmetros necessários e representativos para a situação específica. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Classificações geoquímicas A classificação geoquímica mais usada se baseia na predominância dos principais íons na solução. É feita pela comparação entre os percentuais das concentrações em meq/L dos íons principais. A classificação e denominação da água são determinadas pelo ânion e cátion cujas concentrações estejam acima de 50%. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Classificações geoquímicas Os cátions e ânions usados, convencionalmente, para a classificação geoquímica da água são: Cátions: Ca2+; Mg2+ e Na+ (+K+) Ânions: HCO3- (+CO32-), Cl- e SO42- Caso não ocorra a predominância de um determinado cátion ou ânion, os mais abundantes dão o nome à água. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Classificações geoquímicas As relações possíveis entre cátions e ânions são: [1] Cl- > SO42- > HCO3- [a] Na+ > Mg2+ > Ca2+ [2] Cl- > HCO3- > SO42- [b] Na+ > Ca2+ > Mg2+ [3] SO42- > Cl- > HCO3- [c] Mg2+ > Na+ > Ca2+ [4] SO42- > HCO3- > Cl- [d] Mg2+ > Ca2+ > Na+ [5] HCO3- >Cl- > SO42- [e] Ca2+ > Na+ > Mg2+ [6] HCO3- > SO42- > Cl- [f] Ca2+ > Mg2+ > Na+ Que, combinadas dão 36 tipos de água. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Representação gráfica e classificação geoquímica de águas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Diagrama de Piper Representação gráfica e classificação geoquímica de águas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Diagrama de Piper O QUE SÃO ÁGUAS MINERAIS? 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO I Disposições Preliminares Art. 1º - Águas minerais são aquelas provenientes de fontes naturais ou de fontes artificialmente captadas que possuam composição química ou propriedades físicas ou físico-químicas distintas das águas comuns, com características que lhes confiram uma ação medicamentosa. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO I Disposições Preliminares § 2º - Poderão ser, também, classificadas como minerais, águas que, mesmo sem atingir os limites da classificação estabelecida nos Capítulos VII e VIII, possuam inconteste e comprovada ação medicamentosa. Art. 3°- Serão denominadas "águas potáveis de mesa" as águas de composição normal provenientes de fontes naturais ou de fontes artificialmente captadas que preencham tão-somente as condições de potabilidade para a região. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO VII Da Classificação Química das Águas Minerais O artigo 35 do DECRETO-LEI Nº 7841 estabelece os critérios para a classificação, quanto à composição química das águas minerais. São definidas nove classes: Oligominerais, Radíferas, Alcalino-bicarbonatadas, Alcalino-terrosas, Sulfatadas, Sulfurosas, Nitratadas, Cloretadas Ferruginosas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO VII Da Classificação Química das Águas Minerais I - Oligominerais Quando, apesar de não atingirem os limites estabelecidos neste artigo, forem classificadas como minerais pelo disposto nos §§ 2° e 3°, do Art. 1º da presente lei II – Radíferas Quando contiverem substâncias radioativas dissolvidas que lhes atribuam radioatividade permanente 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO VII Da Classificação Química das Águas Minerais III – Alcalino-bicarbonatadas, Concentração de compostos alcalinos equivalentes, no mínimo, a 0,200 g/L de bicarbonato de sódio. IV – Alcalino-terrosas Concentração de compostos alcalino-terrosos equivalente, no mínimo, a 0,120 g/L de carbonato de cálcio. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO VII Da Classificação Química das Águas Minerais IV – Alcalino-terrosas a) Alcalino-terrosas cálcicas, as que contiverem, no mínimo, 0,048 g/L de Ca2+ sob a forma de bicarbonato de cálcio; b) Alcalino-terrosas magnesianas, as que contiverem, no mínimo, 0,030 g/L de Mg2+ sob a forma de bicarbonato de magnésio; 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO VII Da ClassificaçãoQuímica das Águas Minerais V – Sulfatadas Concentração mínima de 0,100 g/L de SO42- combinado com Na+, K+ e Mg2+. VI - Sulfurosas Concentração mínima, 0,001 g/L de S-; VII – Nitratadas Concentração mínima de 0,100 g/L de NO3- de origem mineral. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO VII Da Classificação Química das Águas Minerais VIII – Cloretadas Concentração mínima de 0,500 g/L de NaCl. IX – Ferruginosas Concentração mínima de 0,005 g/L de Fe2+ (?). 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I DECRETO-LEI Nº 7841 - de 8 de agosto 1945 CÓDIGO DE ÁGUAS MINERAIS CAPÍTULO VII Da Classificação Química das Águas Minerais Art. 35 - As águas minerais serão classificadas, quanto à composição química em: § 2º - As águas das classes VII (nitratadas) e VIII (cloretadas) só serão consideradas minerais quando possuírem uma ação medicamentosa definida, comprovada conforme o § 3° do Art. 1º da presente Lei. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas radioativas, as que apresentarem radônio em dissolução. São classificadas conforme o teor de radônio medido em Maches/L, medido a 20 °C e a 1 atm. fracamente radioativas teor em radônio compreendido entre 5 e 10 Mache/L. Radioativas teor em radônio compreendido entre 10 e 50 Mache/L. fortemente radioativas teor em radônio superior a 50 Mache/L. 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas radioativas, as que apresentarem radônio em dissolução. São classificadas conforme o teor de radônio medido em Maches/L, medido a 20 °C e a 1 atm. Águas torioativas as que apresentarem tório em dissolução em teor mínimo de 2 Mache/L. 1 Mache = 0,364 x 10-9 Curie; 1 Curie = 3,7 x 1010 desintegrações por segundo 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas Minerais 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas purificadas artificialmente mineralizadas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas purificadas artificialmente mineralizadas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas purificadas artificialmente mineralizadas 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I Águas purificadas artificialmente mineralizadas Ouro Fino “Multinacional”: “Every drop of Brazilian Spring Water comes from a single spring surrounded by a protected forest in the foothills of the Ouachita Mountains near Hot Springs National Park, Arkansas.” 2016 - GC001 - Geologia I - Águas subterrâneas: Modo de ocorrência e classificação química - Prof. Hindi GC001 – Geologia I
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