2016 GC001 Aula11 AguaSubterranea

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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.
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Ciclo Hidrológico
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Tempo de residência da água nos reservatórios do ciclo hidrológico
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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
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Origem da água subterrânea
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Origem da água subterrânea
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Origem da água subterrânea
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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.
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Tipos de Porosidade
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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.
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Classificação dos aquíferos quanto ao tipo de porosidade
- Intergranular
- Vesicular
- Fraturado ou fissural
- Cárstico
- Porosidade mista 
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Classificação dos aquíferos quanto ao tipo de porosidade
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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
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Porosidade Primária: Vesicular 
Característica de rochas ígneas extrusivas (basaltos vesiculares).
Exemplo: Formação Serra Geral
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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)
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Tipos de aquíferos: Fraturado ou Fissural 
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Tipos de aquíferos: Fraturado ou Fissural 
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Tipos de aquíferos: Canais de dissolução
Característica de rochas carbonáticas (calcários, dolomitos e 
mármores).
Exemplo: Formação Capiru
Dissolução de sílica em depósitos de hematita
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Tipos de aquíferos: Cárstico - Canais de dissolução
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Tipos de aquíferos: Cárstico - Canais de dissolução
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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
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Classificação de aquíferos quanto à pressão exercida no topo da 
zona saturada
- Livre ou freático
- Semi-confinado ou artesiano drenante
- Artesiano
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Confinados ou Artesianos
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Superfície Potenciométrica
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Águas subterrâneas: tempo de residência
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Captação de águas subterrâneas
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Captação de águas subterrâneas
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Surgências naturais: Fontes, nascentes, “olhos d'água”...
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CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA DAS ÁGUAS
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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.
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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.
 
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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.
 
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Constituintes...
...quais devem ser analisados?
Os objetivos do estudo determinam quais os parâmetros 
necessários e representativos para a situação específica. 
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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%. 
 
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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.
 
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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.
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Representação gráfica e classificação geoquímica de águas
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Diagrama de Piper
   
Representação gráfica e classificação geoquímica de águas
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GC001 – Geologia I
Diagrama de Piper
   
O QUE SÃO ÁGUAS MINERAIS?
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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. 
 
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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. 
 
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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
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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
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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. 
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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;
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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.
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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+ (?). 
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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. 
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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.
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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
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Águas Minerais
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Águas Minerais
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Águas Minerais
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Águas Minerais
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Águas Minerais
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Águas Minerais
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Águas Minerais
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Águas Minerais
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Águas purificadas artificialmente mineralizadas
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Águas purificadas artificialmente mineralizadas
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Águas purificadas artificialmente mineralizadas
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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.” 
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