Modelo conceitual do aquífero fraturado da área da jazida de urânio de Caetité, Bahia : implicacões para o fluxo subterrâneo

Autor: Silva, Liliane Ferreira da
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UnBUniversidade de BrasíliaUNB.
Druh dokumentu: masterThesis
DOI: 10.26512/2015.D.31090
Popis: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Geociências, Programa de Pós-Graduação em Geociências Aplicadas, 2015.
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A área de estudo é representada pelo Distrito Uranífero de Lagoa Real, localizada no centro-sul do estado da Bahia. Trata-se de região de clima semiárido, quente e seco, com déficit hídrico em todos os meses do ano e elevado índice de aridez. A população rural é especialmente afetada nos períodos de estiagem, pois as principais atividades econômicas na região são a agricultura e a pecuária extensivas em pequenas propriedades, as quais são vulneráveis aos períodos de seca. A água subterrânea representa importante fonte de abastecimento, tendo em vista que a maior parte dos corpos d’água é temporária e só apresenta fluxo nos períodos chuvosos. O principal sistema aquífero da região é fraturado, e a presença de fluxo se dá através das descontinuidades das rochas, considerando que o maciço rochoso corresponde ao conjunto formado pela massa rochosa e pelas descontinuidades (fraturas, foliações, discordâncias, etc.). Nesse sentido, o objetivo principal desta Dissertação de Mestrado foi desenvolver um modelo conceitual para esse sistema aquífero, a partir da caracterização geotécnica das descontinuidades, na medida em que essas estruturas conferem a porosidade secundária do meio. O sistema aquífero é livre, entretanto, apresenta pontos de estagnação de fluxo compondo compartimentos sem comunicação com áreas adjacentes. De acordo com a metodologia, da International Society for Rock Mechanics - ISRM, que consiste em caracterizar quali-quantitativamente as descontinuidades do maciço rochoso, scanlines foram construídas, sistematicamente, descrevendo os seguintes parâmetros das estruturas: atitude, espaçamento, persistência, abertura, preenchimento e rugosidade. A partir da análise dos resultados pode-se concluir que existem três famílias de descontinuidades principais que compõem o sistema aquífero, a família com mergulho para NE, para SW-W-NW e sub-horizontal. A primeira e a segunda famílias são responsáveis pela recarga, já a terceira responde pela interconexão do aquífero fraturado. A parte superior do maciço apresenta-se bastante fragmentada, entretanto, conforme aumenta a profundidade, predominam estruturas mais penetrativas e com espaçamentos maiores entre si, representadas principalmente pela família NE. Essas anisotropias são fundamentais para o fluxo em zonas mais profundas. As estruturas sub-horizontais persistem até a profundidade de 150 metros, garantindo a interconexão do sistema em todo o maciço analisado. Com base nas análises dos parâmetros físico-químicos amostrados nos poços, sejam eles: pH, alcalinidade, condutividade, dureza, Na, K, Mg, Ca, Ba, Mn, Fe, Al, SiO2, SO4, F, Cl, NO3, N (amoniacal),e NO2 (em mg/L), assim como U natural, 226Ra, 228Ra, Th natural e 210Pb (em Bq/L), buscou-se estabelecer o diagnóstico hidroquímico do aquífero, através de análises estatísticas, determinação de valores de background e correlação com as estruturas regionais, com o objetivo de auxiliar no entendimento do sistema aquífero. Os resultados mostraram que a distribuição das descontinuidades não foi fator preponderante para a homogeneização das concentrações dos parâmetros químicos analisados. Nesse caso, a composição das rochas se revelou fator fundamental. A influência do clima semiárido atua no aumento dos teores totais de sais dissolvidos, especialmente como se observa no caso do cloreto, devido aos longos períodos de estiagem aos quais toda a região é submetida. O teor total de sais dissolvidos já se apresentava em concentrações elevadas, antes do início da atividade de mineração. O mesmo ocorre para os radionuclídeos, em especial o urânio. Além do background já ser elevado, considerando que se trata de região naturalmente anômala, alguns poços apresentam valores de radioatividade bem mais altos. Porém, esses teores estão ligados a natureza da rocha onde o poço está instalado, uma vez que não há indícios de ligação entre esses poços anômalos, e também não há indicadores de comunicação entre eles e os demais poços vizinhos, cujos valores encontram-se dentro do background. Ainda, foram constatados elevados teores de nitrato em toda a região, indicando contaminação antrópica intrinsecamente ligada a dejetos de animais e ao lançamento de esgoto sanitário sem tratamento.
The studied area is represented by the uraniferous district of Lagoa Real, located in the center-south of Bahia State, Brazil. The region is set in a semiarid climate context, with hot and dry weather parameters, with hydric deficit along all months of the year and high aridity index. Rural population is affected on drought periods since small agriculture and animal rearing are the main economic activities which are vulnerable in dry seasons. Groundwater represents the main supply source considering that most surface water sources are temporary and only exhibit flow in rainy periods. The main aquifer system present on the region is fractured, and the presence of groundwater flow occurs through the discontinuities of the rock considering that the rock mass corresponds to the set formed by the rock matrix and all its discontinuities (fractures, foliations, discordances, etc). In this sense, the main purpose of this Master Dissertation was to develop a conceptual model for the aquifer system, through the geotechnical characterization of discontinuities, once these structures allow the secondary porosity of the medium. Hydrochemical data hand out as complement for physical characterization for the behavioral interpretation of the aquifer. The aquifer system is unconfined, however, presents points of stagnation of flow forming compartments without communication with the surrounding areas. According to the International Society of Rock Mechanics ISRM method, which consist on qualitative and quantitative characterization of discontinuities of rock mass scanlines were constructed, systematically, describing, the following structure parameters: attitude, spacing, persistence, openness, infilling and roughness. From the results analysis it could be concluded that the aquifer system is composed of three discontinuities sets: one set which dips to NE, second set dipping to SW-W-NW and the last set sub-horizontal. The first and second sets are responsible for the aquifer recharge. The third set of discontinuities is related of the fractured aquifer communicability and interconnection. The upper part of the rock mass is highly fragmented, however, as depth increases, more penetrative structures and larger spacing between discontinuities prevails, mainly represented by the NE set. These anisotropies are important for deeper areas recharge, and the existence of water flow. Sub horizontal structures persist up to 150 m depth, ensuring the system communicability throughout the analyzed rock mass. Based on the physical-chemical parameters analyses, such as: pH, alkalinity, conductivity, hardness, Na, K, Mg, Ca, Ba, Mn, Fe, Al, SiO2, SO42-, F-, Cl-, NO3, ammoniacal N, and NO2 (all in mg/L), as well as natural U, 226Ra, 228Ra, natural Th and 210Pb (in Bq/L), it was possible to establish an aquifer hydrochemical diagnosis, by statistical analysis, background determination and correlations with regional structures, with the intention to assist the understanding of the aquifer system. Results showed that discontinuity distribution were not a predominant factor to the concentrations homogenization of the chemical parameters. In this case, the composition of the rock was revealed as the most important factor. Still semiarid climate influenced on the total dissolved salt content increment, especially when referred to the chloride due to long dry periods, on which usually the region is submitted. Total dissolved salt content was present on high concentrations, before the beginnings of mining activity. The same occurs with uranium radionuclides. Besides having a high background and considering the anomalous nature of the region, some wells presented high radioactive values. However these high levels were linked to the nature of the rock where the well was installed once there was no connection evidence in between these anomalous wells and there were no connection indicators in between surrounding wells whose values were found within the background. Furthermore, it was identified high nitrate levels in the region evidencing anthropogenic pollution intrinsically connected, to animal waste and untreated sewage release.
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