6 RESULTADOS - dbd.puc-rio.br · Desde modo, dentro do conjunto de amostras, o fator 1 parece ser fundamental na separação das águas bicarbonatada cálcica, as quais apresentam

RESULTADOS

6 RESULTADOS

O banco de dados possui um total de 440 amostras de águas subterrâneas

analisadas do Estado do Rio de Janeiro, compreendendo a 61 municípios (Tabela

32 em Anexo). Porém, somente 10 municípios, totalizando 205 amostras (Tabela

10), foram estudados por possuírem o número de casos (amostras) maior ou igual

ao número de variáveis utilizadas (14) nas análises estatísticas, ou devido à sua

importância no mercado produtor de água envasada, como o município de

Petrópolis (Martins et al., 2002).

Tabela 10: Municípios do Estado do Rio de Janeiro estudados e número de amostras

analisadas (N).

Em 1997, quando teve início a análise de águas pelo Laboratório de

Caracterização de Águas na PUC-Rio, não era feita a determinação de nitrato.

Logo, em algumas amostras, para ocupar as lacunas vazias, pois as mesmas

seriam extraídas nas análises estatísticas feitas pelo programa STATISTCA 6.0,

foram colocados os valores da média da concentração de nitrato em cada

município estudado, sendo este procedimento realizado pelo próprio programa.

As 14 variáveis usadas nas análises estatísticas foram: condutividade

elétrica, Na, K, Ca, Mg, Cl-, SO4=, HCO3

-, NO3-, F-, Li, Fe, SiO2 e Br. Nos

gráficos de análise de agrupamento (dendograma), utilizando essas variáveis, foi

feita uma “linha de corte” com o objetivo de relacionar e explicar cada fator em

função das variáveis a partir dos resultados obtidos da análise fatorial e

Municípios N

Cachoeiras de Macacu 31

Casimiro de Abreu 15

Guapimirim 16

Itaperuna 28

Nova Friburgo 30

Petrópolis 12

Rio de Janeiro 14

Silva Jardim 18

Teresópolis 20

Três Rios 21

DBD

PUC-Rio - Certificação Digital Nº 0410378/CA

RESULTADOS 87

componentes principais de cada município estudado, verificando a validade entre

os métodos estatísticos.

Em relação ao erro do balanço iônico das 205 amostras (Figura 12), 16,1%

(33 amostras) apresentaram valores fora do limite estabelecido (± 20%),

provavelmente, por causa da baixa mineralização das águas.

Figura 12: Representação do erro do balanço iônico para as 205 amostras analisadas.

A figura 13 mostra a correlação significativa entre o somatório de ânions e

cátions das análises de água para os 10 municípios relacionados, apresentando um

balanço iônico satisfatório, pois foi encontrado R2 = 0,9162.

Figura 13: Correlação entre o somatório de ânions e cátions das análises das amostras

de águas analisadas dos 10 municípios relacionados.

-60

-50

-40

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

0 50 100 150 200 250

N de amostras

Err

o d

o b

ala

nç

o iô

nic

o (

%)

y = 0,9534x + 0,0264

R2 = 0,9162

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

7,00

8,00

0,00 2,00 4,00 6,00 8,00

Σ ânions

Σ c

áti

on

s

DBD


RESULTADOS 88

Para a associação entre geologia de cada município e a composição química

das águas analisadas, foram utilizados como referência:

• Águas Minerais do Estado do Rio de Janeiro (Martins et al., 2002);

• Mineralogia – Estudo dos Minerais (Peroni, 2003).

• Enciclopédia Multimídia de Minerais e Atlas de Rochas [on line]

(Machado et al., 2005).

De acordo com o Relatório Técnico – Palestra proferida pelo Sr. Georges

Popoff no 6º Congresso Brasileiro da Indústria de águas Minerais em Brasília –

18/09/96: Águas Minerais Francesas: Definição, Características e Embalagens -

as águas minerais foram classificadas em relação a sua mineralização de acordo

com o resíduo seco a 180ºC. Neste trabalho, a classificação das águas foi feita

segundo os valores da média de resíduo em cada município estudado (Tabela 11).

Tabela 11: Classificação das águas minerais em relação a sua mineralização de acordo

com a média dos valores de resíduo seco a 180ºC em cada município estudado.

De acordo com os resultados obtidos nas análises químicas e estatísticas das

amostras dos 10 municípios estudados e tendo como base os Padrões de

Potabilidade da Organização Mundial de Saúde (OMS), da Portaria 1.469/2000 do

Ministério da Saúde (Padrão de Aceitação para Consumo Humano), da Resolução

RDC Nº. 274, de setembro de 2005 da ANVISA e do Código de Águas Minerais

de 1945, pode-se caracterizar e observar a qualidade das águas destes municípios.

6.1 Cachoeiras de Macacu

As águas subterrâneas do município de Cachoeiras de Macacu apresentam-

se fracamente mineralizadas devido às baixas concentrações das espécies

analisadas (Tabela 12), podendo estar associadas à circulação rápida das águas

nos meios percolados.

Resíduo seco a 180ºC (mg/L) Classificação

< 50 muito fracamente mineralizada50 a 500 fracamente mineralizada

500 a 1000 mediamente mineralizada

1000 a 1500 mineralizada> 1500 fortemente mineralizada

DBD


RESULTADOS 89

Tabela 12: Estatística descritiva para as variáveis do município de Cachoeiras de

Macacu.

Segundo os resultados estatísticos, a partir dos gráficos de análise de

agrupamento (Figura 14) e de componentes principais para as variáveis (Figura

15), e dos resultados da análise fatorial utilizando como método de extração a

análise de componentes principais (Tabela 13), apresentados abaixo, pode-se tirar

possíveis conclusões que levaram a composição química dessas águas.

Figura 14: Dendograma envolvendo as variáveis analisadas nas amostras de água do

município de Cachoeiras de Macacu.

Variáveis Média Desvio Padrão Minímo Máximo

pH 6,14 0,83 4,40 8,03

Resíduo (mg L-1

) 52,92 43,50 22,00 192,00

Dureza (mg L-1

CaCO3) 14,55 20,40 1,40 95,41

Alcalinidade (mg L-1

CaCO3) 26,11 26,51 4,90 118,00

CE (µS cm-1

) 67,15 68,74 18,30 287,00

Na 4,80 3,03 1,30 12,20

Mg 1,36 2,02 0,10 8,70

K 1,42 0,89 0,33 3,40

Ca 5,05 7,58 0,31 27,67

Cl- 3,08 3,95 0,05 18,40

SO4= 1,89 2,55 <0,10 11,40

HCO3- 25,69 26,65 4,90 118,00

NO3- 0,57 1,01 <0,10 3,50

F- 0,06 0,07 <0,02 0,30

Li 0,002 0,002 <0,001 0,010

Fe 0,092 0,199 <0,001 0,810

SiO2 18,75 11,52 2,60 52,50

Br 0,046 0,035 <0,001 0,146

Espécies: mg L-1

Dendograma para as variáveis

Método de Ward's

Distância Euclideana

Fe

Br

NO3

Cl

F

SO4

K

Na

SiO2

Li

Ca

Mg

HCO3

CE

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Dis

tância

de lig

ação

F ato r 3

F ato r 1

F ato r 2

DBD


RESULTADOS 90

Figura 15: Gráfico de dispersão das componentes principais Fator 1, Fator 2 e Fator 3

para as variáveis analisadas nas amostras de água do município de Cachoeiras de

Macacu.

Tabela 13: Fatores de carregamento (Factor loadings) com rotação Varimax para as

variáveis analisadas nas amostras de água do município de Cachoeiras de Macacu.

Os três primeiro fatores explicam 72,6% da variabilidade total. O fator 1

(condutividade elétrica, Mg, Ca, HCO3-, Li e SiO2), responsável por 41,7% da

variância total, pode estar associado à presença de rochas carbonáticas, tais como

a calcita (CaCO3), magnesita (MgCO3) e dolomita (CaMg(CO3)2), nas quais o

lítio substitui o íon magnésio, e as rochas calciossilicatadas, pois íon Ca2+ e a

sílica estão fortemente correlacionados (0,90). O fator 2 (SO4= e F-) contribui com

Variáveis Fator 1 Fator 2 Fator 3

CE 0,945 -0,005 0,167

Na 0,519 0,536 0,537

Mg 0,869 0,322 -0,101

K 0,411 0,489 0,226

Ca 0,953 0,208 -0,015

Cl -0,013 0,102 0,854SO4 0,462 0,742 -0,029

HCO3 0,935 0,012 0,076

NO3 -0,028 0,286 0,802F 0,515 0,747 -0,262

Li 0,863 0,197 -0,093

Fe 0,188 -0,387 -0,218

SiO2 0,840 0,284 0,104

Br 0,067 -0,175 0,521

Autovalores 5,839 2,174 2,163

Variância Total 0,417 0,155 0,154

Fator de carregamento, Fator 1 vs. Fator 2 vs. Fator 3

Rotação: Varimax normalizada

Extração: Componentes principais

CECa

HCO3

SiO2MgLi

NaF

SO4K

Fe

Br

ClNO3

F ato r 1

F ato r 2

F ato r 3

DBD


RESULTADOS 91

15,5% da variância total e pode estar relacionado com a presença de minerais

como gipso (CaSO4), distribuído nas rochas sedimentares, e fluorita (CaF2), pois o

íon Ca2+ está moderadamente correlacionado com os íons SO4= (0,57) e F- (0,63).

O fator 3 (Cl- e NO3-) corresponde a 15,4% da variância total e pode ser indicativo

de contaminação por efluentes domésticos devido à correlação dessas espécies

com o Na (0,50 e 0,82 respectivamente) (Hindi, 2001) ou por fertilizantes

agrícolas através da presença de nitrato.

Com base nos resultados do diagrama de Piper (Figura 16), águas são de

faces bicarbonatadas sódica e cálcica, nas quais essas duas faces indicariam um

enriquecimento gradativo de sódio a partir das zonas de recarga, e cloretada

sódica.

Figura 16: Diagrama de Piper das amostras de água analisadas referentes ao município

de Cachoeiras de Macacu (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica;

amarela - cloretada sódica).

A figura 17 mostra o gráfico de dispersão das componentes principais Fator

1 e Fator 2 para as amostras. Comparando-se com a figura 16, do diagrama de

Piper, pode-se verificar uma relação entre os grupos gerados a partir do cátion e

ânion principais e a posição das amostras no gráfico das componentes principais.

Desde modo, dentro do conjunto de amostras, o fator 1 parece ser fundamental na

separação das águas bicarbonatada cálcica, as quais apresentam concentrações

elevadas de HCO3- e concentrações de Ca maiores do que as de Na, e

bicarbonatada sódica, com baixas concentrações de HCO3- e concentrações de Na

DBD


RESULTADOS 92

maiores do que as de Ca. No grupo bicarbonatada sódica, destaca-se a amostra

1232 por possuir as maiores concentrações de Na, HCO3- e Ca. O fator 2 pode

estar relacionado à concentração de F-, onde as amostras com menor

concentração, possuem as maiores concentrações de Cl-.

Conforme a definição da ANVISA, as águas subterrâneas desse município

são consideradas como águas minerais naturais, e pelo Código de Águas Minerais,

estas são caracterizadas em fluoretada e, casualmente, fracamente radioativa na

fonte e radioativa na fonte. A radioatividade pode estar relacionada às águas que

transitam pelas fraturas das rochas graníticas.

Figura 17: Gráfico de dispersão das componentes principais Fator 1 e Fator 2 para as

amostras de água analisadas do município de Cachoeiras de Macacu (Azul -

bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela - cloretada sódica).

Em relação aos limites de potabilidade (Tabela 1), pode-se observar:

pH – As amostras apresentaram pH entre 4,40 e 8,03, apresentando águas

com caráter ácido a levemente alcalinos.

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – Nenhuma das amostras ultrapassa o valor

de 500 mg L-1, logo 93,5 % das amostras são consideradas águas moles e duas

amostras, moderadamente duras.

Ferro (Fe) – Apenas duas amostras (6,5 %) ultrapassam o valor máximo

permitido (0,30 mg L-1), cabendo ressaltar que a limitação de ferro em águas

minerais se dá por razões estéticas e organo-lépticas.

Projeção dos casos para os fatores 1 e 2

Casos com a soma do quadrado do coseno >= 0,00

Active

546

587603

646

647

1018101910201021

1030

1224

1225

1232

1248

1249

1289

12901291

1292

1293

1322

1333

1334

1359

773

774

962

96716751890

1889

-4 -2 0 2 4 6 8

Fator 1

-8

-6

-4

-2

0

2

Fato

r 2

DBD


RESULTADOS 93

As concentrações obtidas para os demais íons (Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-,

SO4=, NO3

- e F-1) não ultrapassam os valores recomendados. Portanto, podemos

concluir que, em geral, as águas subterrâneas do município de Cachoeiras de

Macacu são águas de boa qualidade e não apresentam riscos a saúde pública.

6.2 Casimiro de Abreu

As amostras analisadas mostram que as águas subterrâneas do município de

Casimiro de Abreu apresentam-se muito fracamente mineralizadas (Tabela 14),

possivelmente devido ao pouco tempo de residência no meio em que circulam.

Tabela 14: Estatística descritiva para as variáveis do município de Casimiro de Abreu.

Nas análises estatísticas, apresentadas pelas figuras 18 e 19 e pela tabela 15,

foi excluído o lítio, pois as amostras apresentam concentrações abaixo do limite

de detecção (<0,001 mg L-1). Logo, os resultados mostram a possível origem da

composição química dessas águas.

Váriaveis Média Desvio Padrão Minímo Máximo

pH 6,16 0,96 5,09 8,20

Resíduo (mg L-1

) 46,79 24,39 26,40 126,00

Dureza (mg L-1

CaCO3) 17,45 16,06 4,10 53,40


CaCO3) 18,52 15,88 6,10 66,30

CE (µS cm-1

) 57,13 38,37 25,30 182,00

Na 5,94 2,42 3,41 11,80

Mg 1,43 0,89 0,75 4,20

K 1,83 0,54 1,10 3,40

Ca 3,11 5,76 0,17 22,50

Cl- 11,70 19,97 0,25 73,70

SO4= 2,02 2,99 <0,10 11,70

HCO3- 20,50 14,72 7,50 66,30

NO3- 3,23 2,48 <0,10 6,99

F- 0,04 0,05 <0,02 0,19

Fe 0,298 0,852 <0,001 3,300

SiO2 16,41 8,15 8,60 40,50

Br 0,035 0,008 0,024 0,048

Li

Espécies: mg L-1

<0,001

DBD


RESULTADOS 94


município de Casimiro de Abreu.

Figura 19: Análise de dispersão das componentes principais Fator 1 e Fator 2 para as

variáveis analisadas nas amostras de água do município de Casimiro de Abreu.

Não foi possível preparar o gráfico tridimensional das componentes

principais para o município de Casimiro de Abreu, pois este apenas apresentou

duas componentes principais com autovalores maiores que um.

Dendograma das variáveis

Método de Ward̀ s


Br

NO3

SiO2

K

Na

F

HCO3

SO4

Cl

Fe

Ca

Mg

CE0

1

2

3

4

5

6

7

8

9D

istâ

ncia

de lig

ação

F ato r 1

F ato r 2

Projeção das variáveis para os fatores 1 e 2

Active

CE

Na

Mg K Ca Cl SO4

HCO3

NO3

F

Fe

SiO2

Br

-1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5

Fator 1

-1,0

-0,5

0,0

0,5

1,0

Fato

r 2

F a t o r 1

F a t o r 2

DBD


RESULTADOS 95


variáveis analisadas nas amostras de água do município de Casimiro de Abreu.

A variabilidade total de 85,0% está relacionada aos dois primeiros fatores. O

fator 1 (condutividade elétrica, Na, Mg, K, Ca, Cl-, SO4=, HCO3

-, F-, Fe e SiO2)

explica 73,9% da variância total e pode representar a dissolução de feldspatos

(Na, K e SiO2) a partir das rochas alcalinas, de minerais ferromagnesianos (Fe e

Mg), fluorita (Ca e F-), gipso (Ca e SO4=) e de rochas carbonáticas (Ca, Mg e

HCO3-), e também pode estar associado ao aerossol marinho ou a intrusão salina

(Na, Cl e SO4=), já que se trata de uma região com limites costeiros. O fator 2

(NO3-) pode ser um indicativo de contaminação por fertilizantes decorrentes das

atividades agropecuárias praticadas nesse município.

De acordo com o resultado do diagrama de Piper (Figura 20), as águas são,

em geral, bicarbonatadas e foram classificadas em bicarbonatadas sódicas,

podendo estar relacionadas à troca catiônica entre Ca e Na na zona de recarga, e

cloretada sódica e cálcica, as quais são formadas devido à salinização progressiva

das águas por causa dos tempos de residência um pouco mais longos.

Comparando-se o diagrama de Piper (Figura 20) e o gráfico de dispersão das

componentes principais Fator 1 e Fator 2 (Figura 21), verifica-se que as amostras

948 e 1000 (cloretada sódica) estão agrupadas no conjunto bicarbonatada sódica

devido às suas concentrações serem semelhantes à deste conjunto. Os fatores 1 e 2

discriminam as águas mais diluídas (bicarbonatada e cloretada sódica) das mais

concentradas (cloretada cálcica).

Variáveis Fator 1 Fator 2

CE 0,968 0,220

Na 0,805 0,325

Mg 0,954 0,130

K 0,814 0,122

Ca 0,987 0,079

Cl 0,966 0,055

SO4 0,943 0,085

HCO3 0,938 0,270

NO3 -0,062 0,854F 0,952 0,163

Fe 0,975 0,013

SiO2 0,907 0,226

Br 0,297 0,603

Autovalores 9,607 1,446

Variância total 0,739 0,111

DBD


RESULTADOS 96

Figura 20: Diagrama de Piper das amostras de águas analisadas referentes ao município

de Casimiro de Abreu (Azul - bicarbonatada sódica; amarela - cloretada sódica; cinza -

cloretadas cálcicas).


amostras de água analisada do município de Casimiro de Abreu (Azul – bicarbonatada

sódica; amarela – cloretada sódica; cinza – cloretadas caliças).


Casos com a soma do quadrado do cosine >= 0,00

Active

1000

10351036

1037

1083

1448

1449

948

949

950

1975

1976

2038

2039

2040

-12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4

Fator 1

-2

-1

0

1

2

3

Fato

r 2

DBD


RESULTADOS 97

De acordo com a ANVISA, o município de Casimiro de Abreu apresenta

águas subterrâneas definidas como sendo águas naturais (66,7%) e águas minerais

naturais. Segundo o Código de Águas Minerais, as mesmas apresentaram,

eventualmente, característica fluoretada.

Em relação aos limites de potabilidade para as 15 amostras analisadas,

apesar da fraca mineralização, pode-se concluir que:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – As amostras não ultrapassam o valor de

500 mg L-1. Entretanto, 14 amostras (93,3%) são consideradas águas moles e uma

amostra, moderadamente dura.

pH – As amostras apresentaram pH entre 4,64 e 8,20, indicando a presença

de águas com caráter ácido a levemente alcalinos. Das 15 amostras analisadas, 11

apresentam caráter ácido abaixo.

Condutividade elétrica – Seus valores estão compreendidos entre 25,3 e

92,7 µS cm-1, devido ao baixo tempo de residência, podendo ser destacada uma

amostra com valor de 182,0 µS cm-1, pois se destaca das demais por possui

concentrações das espécies mais elevadas.

Ferro (Fe) – Somente uma amostra, com concentração de 3,30 mg L-1,

ultrapassa o valor máximo permitido (0,30 mg L-1), podendo estar associado à

precipitação do ferro em poços profundos, resultante da atividade das ferro-

bactérias.

Os íons restantes (Na, K, Ca, Mg, Cl-, SO4=, NO3

- e F-) possuem valores

inferiores aos recomendados. Portanto, pode-se observar que as águas

subterrâneas do município de Casimiro de Abreu são águas de qualidade variando

entre razoável a boa, podendo, em geral, ser comercializada, e não apresentam

riscos a saúde pública.

6.3 Guapimirim

Os resultados obtidos para as águas analisadas indicam que as águas

subterrâneas do município de Guapimirim são muito fracamente mineralizadas

(Tabela 16) devido à circulação rápida entre poros e fraturas percolados. As

figuras 22 e 23 e a tabela 16 apresentam as variáveis que levaram a uma provável

composição química dessas águas.

DBD


RESULTADOS 98

Tabela 16: Estatística descritiva para as variáveis do município de Guapimirim.


município de Guapimirim.


pH 6,05 0,93 4,64 7,56

Resíduo (mg L-1

) 43,17 29,13 18,10 131,00

Dureza (mg L-1

CaCO3) 15,70 18,49 2,00 56,20


CaCO3) 27,22 33,10 3,60 106,00

CE (µS cm-1

) 50,63 46,47 12,20 190,00

Na 7,37 12,69 1,60 53,90

Mg 1,27 1,38 0,17 4,21

K 1,95 1,16 0,28 4,23

Ca 4,22 5,17 0,32 15,60

Cl- 8,51 14,92 2,10 64,00

SO4= 1,40 0,65 0,50 2,43

HCO3- 28,15 32,56 4,60 106,00

NO3- 2,68 2,41 <0,10 6,41

F- 0,05 0,07 <0,02 0,25

Li 0,13 0,50 <0,001 2,00

Fe 0,016 0,016 0,002 0,051

SiO2 25,54 21,35 8,20 88,00

Br 0,047 0,103 <0,001 0,433

Espécies: mg L-1

Dendograma das variáveis

Método de Ward̀ s


Li

NO3

Br

K

Ca

Mg

SiO2

Fe

SO4

Cl

Na

HCO3

F

CE

0

2

4

6

8

10

12

Dis

tância

de lig

ação

Fato r 1F ato r 2

F ato r 4F ato r 3

DBD


RESULTADOS 99


para as variáveis analisadas nas amostras de água do município de Guapimirim.


variáveis analisadas nas amostras de água do município de Guapimirim.

Os quatros primeiros fatores explicam 86,7% da variabilidade total dos

dados. O fator 1 (condutividade elétrica, Na, Cl, HCO3- e F-) corresponde a 34,7%

da variância total e deve explicar a existência de depósitos subterrâneos formados

pela evaporação de mares antigos ou a dissolução dos feldspatos e apatita, sendo

este último devido à correlação do íon F- com Ca (0,63) e Cl- (0,82) em áreas de

recarga. O fator 2 (Mg, K, Ca, Br), responsável por 27,8% da variância total, pode

Variáveis Fator 1 Fator 2 Fator 3 Fator 4

Cond 0,863 0,459 0,048 0,174

Na 0,970 0,062 0,037 0,131

Mg 0,096 0,973 -0,166 0,017

K 0,357 0,771 -0,371 -0,064

Ca 0,229 0,956 0,044 0,102

Cl 0,959 -0,089 0,071 0,095

SO4 0,627 0,158 0,129 -0,636

HCO3 0,720 0,623 0,021 0,236

NO3 -0,240 -0,240 -0,676 -0,520

F 0,863 0,440 -0,005 0,174

Li -0,043 0,161 -0,910 0,109

Fe 0,531 0,065 0,323 0,564

SiO2 0,248 0,076 -0,030 0,704Br -0,059 0,716 0,382 0,030

Autovalores 4,856 3,888 1,728 1,659

Variância total 0,347 0,278 0,123 0,119

Fatores de carregamento, Fator 1 vs. Fator 2 vs. Fator 3



NaCl

CEFHCO3SO4Fe

K

Ca

SiO2

Mg

Br

LiNO3

F ato r 1

F ato r 2

F ato r 3

F ato r 4

DBD


RESULTADOS 100

ser oriundo da dissolução dos feldspatos e biotita provenientes de gnaisses e

rochas graníticas e pode apresentar Br e Mg no resíduo. O fator 3 (Li) representa

12,3% da variância total e pode ser proveniente do feldspato associado ao quartzo.

O fator 4 (SiO2) indica 11,9% da variância total, podendo ter sua origem do

quartzo associado às águas de arenito ou, pela sua relação com o ferro na análise

de agrupamento, ser proveniente dos gnaisses.

Pode-se observar nas figuras 22 e 23 que o ferro se apresentou próximo as

variáveis do fator 1 devido à sua correlação com esses íons. Porém, na análise

fatorial, o ferro não obteve um carregamento que pudesse relacioná-lo com algum

fator. O mesmo pode ser levado em consideração para o NO3-, que apresentou

correlação negativa com HCO3- e Fe (-0,50 e -0,56 respectivamente) devido à

possível troca aniônica ocasionada por contaminação das águas em poços

profundos. O SO4= segue o mesmo raciocínio, porém estes não apresentam

correlações com nenhuma das variáveis.

As análises químicas das águas locadas no diagrama de Piper (Figura 24)

apresentaram como ânion dominante o bicarbonatado, sendo classificadas em

bicarbonatada cálcica e bicarbonatada sódica, na qual essas duas faces podem

indicar um enriquecimento gradativo de sódio a partir das zonas de recarga, e

cloretada sódica, pela possível existência de depósitos subterrâneos formados pela

evaporação de mares antigos.

De acordo com o diagrama de Piper (Figura 24) e o gráfico de dispersão das

componentes principais Fator1 e Fator 2 (Figura 25), observa-se que o fator 1

pode ser responsável pela distinção das águas em relação às maiores

concentrações de Na e HCO3-, sendo estas águas minerais naturais (F1 negativo).

O fator 2 caracteriza as águas com baixas concentrações de Mg e K.

As águas subterrâneas do município de Guapimirim são definidas como

águas naturais e, eventualmente, águas minerais naturais, sendo caracterizadas em

fluoretadas, litinadas, fracamente radioativa na fonte e radioativa na fonte. A

presença de radônio dissolvido nestas águas, podendo estar associada às rochas

graníticas, mais ricas em urânio do que as outras rochas (Cothern e Rebers, 1990).

DBD


RESULTADOS 101


de Guapimirim (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica).


amostras de água analisadas do município de Guapimirim (Azul - bicarbonatada sódica;

verde - bicarbonatada cálcica; amarelo - cloretada sódica).



Active

604

1366

874

875

876

171417131712

1711

1671

18861885

1884

192419252003

-8 -6 -4 -2 0 2 4

Fator 1

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

Fato

r 2

DBD


RESULTADOS 102

Observa-se que uma amostra 1366 se destaca das demais por possui valores

elevados para a condutividade elétrica, Na, Cl- e HCO3-, possivelmente, por ser de

um poço de maior profundidade, com um tempo de residência maior. Para a

potabilidade dessas águas, em geral, pode-se concluir que:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – são classificadas como águas moles.

pH – o pH está entre 5,09 e 7,56, o que indica águas com caráter ácido a

neutro. Das amostras analisadas, 62,5% possuem pH abaixo do valor de referência

fornecido pela OMS.

Condutividade elétrica – são águas menos mineralizadas, apresentando

valores entre 12,2 e 109,0 µS cm-1, sendo destacada uma amostra (1366) com

valor de 190,0 µS cm-1, possivelmente relacionada à presença de cloreto.

As demais espécies (Na, K, Ca, Mg, Cl-, SO4=, F-, NO3

- e Fe) estão de

acordo com as normas citadas. Entretanto, observa-se que as águas subterrâneas

do município de Guapimirim são águas de qualidade variando entre razoável e

boa, estando, em geral, em condições adequadas para a comercialização, e não

colocam em riscos a saúde pública.

6.4 Itaperuna

As águas subterrâneas do município de Itaperuna são fracamente

mineralizadas (Tabela 18). Segundo Monsores et al. (2004), neste município são

encontrados aqüíferos fraturados associados às rochas gnáissicas, granulíticas e

graníticas, e aqüíferos porosos, associados a sedimentos aluvionares com

predominância de argilas, sendo estas, silicatos hidratados de alumínio contendo

certa quantidade de ferro, cálcio e magnésio (Guerra e Guerra, 1997). A possível

relação geoquímica das águas é mostrada nas figuras 26 e 27 e a tabela 19.

DBD


RESULTADOS 103

Tabela 18: Estatística descritiva para as variáveis do município de Itaperuna.


município de Itaperuna.


pH 6,05 0,53 5,31 7,15

Resíduo (mg L-1

) 119,35 127,64 23,90 523,80

Dureza (mg L-1

CaCO3) 46,41 61,54 3,80 253,60


CaCO3) 60,96 67,14 7,00 277,00

CE (µS cm-1

) 172,05 201,59 21,30 811,00

Na 12,89 13,92 1,30 54,80

Mg 4,50 4,78 0,41 18,65

K 1,60 0,88 0,44 4,01

Ca 11,05 17,41 0,83 72,77

Cl- 11,36 22,26 0,40 89,30

SO4= 9,67 20,56 0,04 107,00

HCO3- 61,88 66,61 7,00 277,00

NO3- 4,02 4,14 0,51 10,67

F- 0,18 0,24 <0,02 0,93

Li 0,009 0,018 <0,001 0,060

Fe 0,090 0,182 <0,001 0,888

SiO2 42,56 20,50 13,02 82,50

Br 0,086 0,122 <0,001 0,469

Espécies: mg L-1


Método de Ward̀ s


Fe

NO3

K

SiO2

Li

SO4

Na

Br

F

Cl

Ca

HCO3

Mg

CE

0

2

4

6

8

10

12

14

Dis

tância

de lig

ação

Fato r 3Fato r 4

F ato r 5

Fato r 2 F ato r 1

DBD


RESULTADOS 104


para as variáveis analisadas nas amostras de água do município de Itaperuna.


variáveis analisadas nas amostras de água do município de Itaperuna.

Os cinco primeiros fatores apresentam 94,0% da variabilidade total dos

dados. O fator 1 (condutividade elétrica, Mg, Ca, Cl, HCO3-, F- e Br) representa

47,7% da variância total e pode indicar uma possível área de recarga de aqüíferos

porosos devido à presença de argilas (Ca e Mg), a dissolução de apatita e de

rochas carbonatadas. Deve, também, conter Br e Mg em seu resíduo. O fator 2

Variáveis Fator 1 Fator 2 Fator 3 Fator 4 Fator 5Cond 0,888 0,414 0,132 0,130 0,018

Na 0,583 0,719 0,324 -0,015 0,080

Mg 0,822 0,443 0,200 0,262 0,063

K 0,669 -0,036 0,193 0,375 0,455

Ca 0,961 0,095 0,023 0,208 0,033

Cl 0,980 0,105 0,057 0,040 0,028

SO4 0,143 0,965 0,001 -0,053 -0,049

HCO3 0,887 0,314 0,217 0,221 0,040

NO3 0,002 0,005 -0,014 -0,046 0,965F 0,856 0,107 0,425 -0,023 -0,026

Li 0,208 -0,003 0,940 -0,067 -0,043

Fe 0,145 -0,022 0,008 0,944 -0,034

SiO2 0,267 0,460 0,670 0,284 0,137

Br 0,935 0,104 0,241 -0,086 -0,008

Autovalores 6,683 2,170 1,821 1,309 1,177

Variância total 0,477 0,155 0,130 0,094 0,084

Fatores de carregamentos, Fator 1 vs. Fator 2 vs. Fator 3



ClCa

BrCEHCO3F

Mg

K

NaSiO2

Li

SO4

FeNO3

F ato r 1

F ato r 2

F ato r 3

F ato r 5 F ato r 4

DBD


RESULTADOS 105

(Na e SO4=) explica 15,5% da variância total, podendo ser o resultado da troca

catiônica entre Ca e Na a partir da dissolução de gipso ou indicativo de regiões

com presença de rochas sedimentares ou brechas magmáticas na zona de recarga

devido às concentrações de sulfato encontradas. O fator 3 (Li) interpreta 13,0% e

pode ser proveniente de evaporitos onde substitui o Na em pequenas quantidades.

O fator 4 (Fe) obtém 9,4% da variância total, devendo estar relacionado à

presença de argilas. O fator 5 (NO3-), relacionado com 8,4% da variância total,

pode ser indicativo de contaminação por uso de fertilizantes agrícolas.

Os resultados das análises dos íons dominantes feitas nas amostras são

apresentados na figura 28. O diagrama de Piper mostra que as águas são

predominantemente bicarbonatadas, sendo essas sódicas e cálcicas, podendo estar

relacionadas à troca catiônica entre Ca e Na na zona de recarga; cloretada sódica

(1 amostra), a formação dessa água é resultado da salinização progressiva das

águas e sulfatada sódica (1 amostra), ocorrendo devido à presença de rochas

sedimentares.


de Itaperuna (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica; verde claro – sulfatada sódica).

Confrontando os resultados do digrama de Piper (Figura 28) e do gráfico de

componentes principais (Figura 29), observa-se que os grupos formados no

gráfico de componentes principais se encontram um pouco dispersos devido à alta

variação nas concentrações das amostras. Logo, o fator 1 indica a distribuição das

DBD


RESULTADOS 106

amostras em relação ao HCO3-, onde as maiores concentrações estão no fator 1

negativo. O fator 2 indica a distinção das amostras em relação ao enriquecimento

de Na, sendo as maiores concentrações apresentadas no fator 2 negativo,

juntamente com o fator 1 negativo. A mostra 771, cloretada sódica, apresenta

baixas concentrações, semelhantes aos grupos bicarbonatas sódica e cálcica.


amostras de água analisadas do município de Itaperuna (Azul - bicarbonatada sódica;

verde - bicarbonatada cálcica; amarelo - cloretada sódica; verde claro – sulfatada

sódica).

As águas desse município, segundo a ANVISA, são definidas como águas

minerais naturais e são caracterizadas, de acordo com o Código de Águas

Minerais, em fluoretada e, eventualmente, litinada, alcalino-terrosa cálcica,

bicarbonatada e sulfatada. Segundo Capucci et al. (2001) e Martins et al. (2002),

pode-se destacar a ocorrência de águas carbogasosas, captadas a pequenas

profundidades, devido à dissolução dos carbonatos, em que o gás carbônico (CO2)

é liberado.

Em relação a potabilidade das águas, observa-se que:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – apresentam grau de dureza variando entre

mole e dura, podendo ser encontrados valores entre 3,8 e 252,6 mg L-1.



Active

246247

308

309

402

418549

550

621

624

103910401041

10501052

11141259

13761377

771820

925

1874

175817571986

19871988

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4

Fator 1

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Fato

r 2

DBD


RESULTADOS 107

pH – o pH está entre 5,31 e 7,17, apresentando caráter ácido a neutro.

Dentro do conjunto de amostras, 57,1% apresentam pH abaixo do valor

especificado da OMS.

Condutividade elétrica – com o aumento dos sais dissolvidos devido ao

maior tempo de residência, a condutividade apresenta valores elevados, estando

entre 21,3 e 811,0 µS cm-1.

Sulfato (SO4=) – apenas uma amostra se destaca das demais por possuir

concentração igual a 107,00 mg L-1, sendo esta caracterizada como sulfatada. Sua

variação ocorre entre 0,04 e 29,70 mg L-1.

Nitrato (NO3-) – são encontradas duas amostras que merecem atenção, pois

suas concentrações (9,74 e 10,67 mg L-1), devendo estar associadas ao uso

constante de fertilizantes, estão próximas ao valor estabelecido pela OMS (10,00

mg L-1).

Ferro (Fe) – apresenta duas amostras com concentrações iguais a 0,369 e

0,888 mg L-1 que excedem o valor permitido (0,3 mg L-1), mostrando a presença

de ambiente redutor.

Os demais íons (Na, K, Ca, Mg, Cl-, Fe e F-) obedecem aos valores

recomendados. Para a comercialização e a utilização das águas neste município,

sugere-se a realização de análises químicas, pois algumas amostras apresentam

valores de concentração acima do permitido, merecendo uma atenção especial.

6.5 Nova Friburgo

O município de Nova Friburgo apresenta águas muito fracamente

mineralizadas (Tabela 20) devido ao tempo de residência menor, portanto,

resultando em baixas concentrações para as espécies analisadas e em pequenos

valores encontrados para a condutividade elétrica. Os resultados obtidos da análise

de agrupamentos (Figura 30), análise de componentes principais (Figura 31) e

análise fatorial (Tabela 21) são apresentados a seguir.

DBD


RESULTADOS 108

Tabela 20: Estatística descritiva para as variáveis do município de Nova Friburgo.


município de Nova Friburgo.

O fator 3 encontra-se separado devido ao valor negativo encontrado na

matriz de correlação para as variáveis F- e NO3- (-0,31). Este valor negativo indica

uma relação inversamente proporcional, ocorrendo uma possível troca aniônica

entre estas duas espécies.


pH 5,96 0,55 5,20 7,02

Resíduo (mg L-1

) 26,88 10,63 16,40 70,28

Dureza (mg L-1

CaCO3) 6,34 8,50 0,60 38,32


CaCO3) 13,16 9,88 2,20 42,00

CE (µS cm-1

) 25,70 16,99 9,50 94,60

Na 2,48 1,47 0,52 5,70

Mg 0,43 0,40 0,08 2,16

K 0,84 0,49 0,27 2,60

Ca 1,89 2,42 0,13 11,81

Cl- 1,70 1,46 0,05 6,30

SO4= 1,15 2,47 <0,10 11,34

HCO3- 13,41 9,85 2,20 42,00

NO3- 0,56 0,42 <0,10 1,30

F- 0,03 0,04 <0,02 0,17

Li 0,001 0,001 <0,001 0,004

Fe 0,055 0,148 <0,001 0,797

SiO2 12,51 5,36 3,70 27,09

Br 0,012 0,009 <0,001 0,032

Espécies: mg L-1


Método de Ward̀ s


Li

SO4

F

K

Br

Fe

Cl

NO3

Na

SiO2

HCO3

Mg

Ca

CE

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

Dis

tância

de lig

ação

F ato r 1

F ato r 2

DBD


RESULTADOS 109


para as variáveis analisadas nas amostras de água do município de Nova Friburgo.

Tabela 21: Fatores de carregamentos (Factor loadings) com rotação Varimax para as

variáveis analisadas nas amostras de água do município de Nova Friburgo.

Os cinco primeiros fatores contribuem com 80,0% da variabilidade total. O

fator 1 (condutividade elétrica, Mg, Ca, HCO3- e SiO2), contribuindo com 32,2%

da variância total, revela fortes associações dos elementos alcalinos-terrosos Ca e

Mg com o HCO3- e a SiO2, podendo estar associada à circulação das águas

subterrâneas através de mármores, como calcita e dolomita, e rochas graníticas e

gnaisses associados aos minerais feldspatos e quartzo, presentes possivelmente em

Variáveis Fator 1 Fator 2 Fator 3 Fator 4 Fator 5

Cond 0,901 -0,063 -0,357 0,007 -0,014

Na 0,420 -0,213 0,111 0,706 0,204

Mg 0,876 -0,029 -0,009 -0,075 -0,153

K 0,341 0,013 -0,632 0,587 -0,089

Ca 0,959 -0,042 -0,026 -0,003 0,025

Cl -0,414 0,236 -0,009 0,497 -0,065

SO4 0,038 -0,943 -0,067 0,048 0,036

HCO3 0,884 0,005 0,176 0,244 0,122

NO3 0,177 0,037 0,733 0,195 0,011

F 0,141 0,104 -0,815 0,080 0,170

Li -0,066 -0,921 0,135 -0,074 0,078

Fe -0,014 0,008 0,036 -0,193 -0,870SiO2 0,847 0,285 0,018 0,301 0,065

Br 0,026 0,182 0,138 0,471 -0,662

Autovalores 4,520 1,973 1,816 1,556 1,328

Variância total 0,323 0,141 0,130 0,111 0,095




CaSiO2

MgHCO3

CENa

K

NO3

F

Br

Fe

SO4Li

Cl

F ato r 1

F ato r 2

F ato r 3

F ato r 3

F ato r 5

DBD


RESULTADOS 110

áreas de recarga. O fator 2 (SO4= e Li), responsável por 14,1% da variância total,

deve indicar o processo de troca catiônica entre Na e Li nas águas subterrâneas

que tenham como espécies principais Na e SO4, resultantes da substituição do Ca

pelo Na na dissolução de gipso. Isto pode ocorrer devido à presença de evaporitos

onde o Li substitui o Na em pequenas quantidades. O fator 3 (NO3- e F-),

assumindo 13,0% da variância total, sugere um processo de troca iônica. A

presença de fluoretos pode indicar a percolação das águas em rochas graníticas

associadas a minerais como apatita ou fluorita. As baixas concentrações de nitrato

encontradas, variando entre 0,10 e 1,30 mg L-1, sugere o pouco uso de fertilizantes

em algumas regiões agrícolas, na quais ocorre a presença de rochas graníticas.

Logo, a água infiltrada, com certo teor de nitrato, possibilitaria a troca aniônica

com o fluoreto a partir da dissolução das rochas graníticas. O fator 4 (Na),

apresentando 11,1%, pode ser relacionado às águas que transitam pelo mineral

feldspato. O fator 5 (Fe) relata 9,5% da variância total e deve ser associado à

perda da capacidade específica de poços profundos devido à precipitação do ferro

presentes nas águas.

O diagrama de Piper (Figura 32) apresentou faces nas quais podem explicar

a formação das águas segundo os seus íons principais. As águas bicarbonatadas

sódicas e cálcicas devem ter sua origem na zona de recarga onde ocorre o

enriquecimento de sódio. As águas sulfatadas sódicas são resultantes da

substituição do Ca pelo Na proveniente da dissolução de minerais sulfatados

(gipso ou pirita), e as cloretadas sódicas poderiam ser provenientes de minerais

silicáticos como a sodalita (Na4(AlSiO4)3Cl).

O resultado dos agrupamentos do gráfico de dispersão das componentes

principais para as amostras de água analisadas (Figura 33) não pode ser

comparado com o resultado do diagrama de Piper (Figura 32) devido às águas

serem pouco mineralizadas, o que resultou na divisão dos grupos em sub-grupos e

no adensamento destes sub-grupos. Porém, algumas amostras se destacam por

apresentar maiores concentrações de certas espécies.

As águas subterrâneas do município de Nova Friburgo, de acordo com a

ANVISA, são definidas como águas naturais e águas minerais naturais, e, segundo

o Código de Águas Minerais, são, em geral, caracterizadas em fluoretada e,

eventualmente, fracamente radioativa na fonte.

DBD


RESULTADOS 111


de Nova Friburgo (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica; verde claro – sulfatada sódica).


amostras de água analisadas do município de Nova Friburgo (Azul - bicarbonatada

sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarelo - cloretada sódica; verde claro – sulfatada

sódica).

Projection of the cases on the factor-plane ( 1 x 2)

Cases with sum of cosine square >= 0,00

Active

236

238

256

519520

592

6321143

12991467

1468

1469753754755

777

778

779

780

781

852853

860861

17301729

19261992

1993

2118

-4 -2 0 2 4 6 8

Factor 1: 33,99%

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

6

Facto

r 2: 15,1

3%

DBD


RESULTADOS 112

A respeito da potabilidade das águas, observa-se que:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – são consideradas águas moles.

pH – apresentam caráter ácido a neutro, variando entre 5,20 e 7,02. De

acordo com a norma da OMS, 73,3% estão abaixo do valor estabelecido.

Condutividade elétrica – devido à baixa mineralização dessas águas,

apresentam valores entre 9,5 e 94,6 µS cm-1.

Ferro (Fe) – apresenta uma amostra com concentração (0,797 mg L-1) acima

do valor de referência (0,3 mg L-1).

As demais espécies (Na, K, Ca, Mg, Cl-, SO4=, F- e NO3

-) estão de acordo

com os valores estabelecidos. Em geral, a boa qualidade dessas águas faz com que

sejam usadas para fins de comercialização e consumo da população.

6.6 Petrópolis

No município de Petrópolis, as águas subterrâneas apresentam-se muito

fracamente mineralizadas (Tabela 22), devido à circulação rápida entre as fraturas

das rochas. As figuras 34 e 35 e a tabela 23 mostram a possível relação entre a

geologia do município e a composição química das águas.

Tabela 22: Estatística descritiva para as variáveis do município de Petrópolis.


pH 6,41 0,92 5,20 7,89

Resíduo (mg L-1

) 41,50 21,99 15,50 81,90

Dureza (mg L-1

CaCO3) 18,84 18,28 3,50 57,90


CaCO3) 28,06 24,04 5,70 90,30

CE (µS cm-1

) 49,13 34,74 8,00 113,00

Na 4,91 3,00 1,87 10,61

Mg 1,34 1,11 0,27 4,00

K 1,49 0,92 0,28 3,74

Ca 5,26 5,91 0,57 20,00

Cl- 2,75 2,26 0,34 8,21

SO4= 1,70 1,76 0,15 6,04

HCO3- 30,33 25,80 5,70 90,30

NO3-

2,25 2,55 <0,02 8,67

F- 0,08 0,08 <0,02 0,30

Li 0,002 0,005 <0,001 0,019

Fe 0,186 0,368 0,008 1,300

SiO2 22,04 11,45 8,20 41,60

Br 0,019 0,021 0,000 0,080

Espécies: mg L-1

DBD


RESULTADOS 113


município de Petrópolis.


variáveis analisadas nas amostras de água do município de Petrópolis.


Método de Ward̀ s


Li

F

SO4

Ca

HCO3

Na

Cl

NO3

K

Br

Fe

SiO2

Mg

CE

0

2

4

6

8

10

Dis

tância

de lig

ação

F ato r 1

F ato r 2



Extração: Componentes principal

Ca

NaHCO3SiO2

F

CE

SO4Li

K

MgFeBr

Cl

NO3

F ato r 1

F ato r 4

F ato r 2

F ato r 3

DBD


RESULTADOS 114

Tabela 23: Fatores de carregamentos (Factor Loadings) com rotação Varimax para as

variáveis analisadas nas amostras de água do município de Petrópolis.

A variabilidade total de 89,8% pode ser associada aos quatro primeiros

fatores. O fator 1 (condutividade elétrica, Na,Ca, SO4=, HCO3

-, F-, Li e SiO2)

explica 45,3% da variância total e indica a presença de gnaisses e granitos,

associados ao quartzo. O lítio pode ter origem dos pegmatitos e dos minerais

portadores de lítio (turmalina e petalita). O fator 2 (Mg, Fe e Br), representando

24,1% da variância total e pode ser proveniente de minerais ferromagnesianos

como a biotita, que está associada à presença de gnaisses, e o Mg e Br podem ser

encontrados no resíduo como brometo de magnésio. Os fatores 3 (Cl-) e 4 (NO3-),

responsáveis por 11,0% e 9,4% da variância total, respectivamente, devem estar

relacionados com a contaminação por efluentes domésticos e fertilizantes

agrícolas.

O diagrama de Piper (Figura 36) mostra o bicarbonato como íon dominante.

Apresenta faces bicarbonatadas sódica e cálcica, indicando um aumento gradativo

de sódio em áreas de recarga devido à possível captação de água em poços de

pequena profundidade, e uma única amostra cloretada sódica, devendo estar

relacionada às rochas silicáticas.

De acordo com o resultado do gráfico de componentes principais (Figura

37), o fator 1 pode representar a separação das amostras relacionada às

concentrações de sódio (fator 1 positivo) e cálcio (fator 1 negativo). O fator 2

discrimina as águas bicarbonatadas cálcicas em diluídas (fator 2 negativo) e

concentradas (fator 2 positivo).


Cond 0,716 0,670 0,144 0,113

Na 0,962 0,153 0,169 -0,061

Mg 0,478 0,815 0,289 -0,057

K 0,650 0,005 0,333 0,561

Ca 0,940 0,225 -0,126 0,090

Cl -0,057 0,230 0,773 0,072

SO4 0,741 0,085 -0,319 0,056

HCO3 0,965 0,055 -0,048 -0,051

NO3 -0,077 0,044 0,004 0,977F 0,814 0,213 -0,455 -0,023

Li 0,738 -0,045 -0,555 0,025

Fe 0,055 0,971 0,108 -0,036

SiO2 0,812 0,421 0,216 -0,033

Br 0,065 0,978 -0,022 0,108

Autovalores 6,337 3,375 1,536 1,323

Variância total 0,453 0,241 0,110 0,094

DBD


RESULTADOS 115


de Petrópolis (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica).


amostras de água analisadas do município de Petrópolis (Azul - bicarbonatada sódica;


As águas desse município são águas naturais e águas minerais naturais com

características fluoretada e, eventualmente, litinada e fracamente radioativa na

fonte.



Active

499 50015511552

15531554

1042

1647

1953

19642007

2008

-6 -4 -2 0 2 4

Fator 1

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Fato

r 2

DBD


RESULTADOS 116

Para a potabilidade dessas águas, conclui-se que:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – são consideradas, em geral, águas moles.

pH – apresentam caráter ácido, variando entre 5,20 e 7,89. Segundo o limite

referencial da OMS, 7 amostras estão abaixo do valor estabelecido.

Condutividade elétrica – variando entre 8 e 113 µS/cm, indica águas menos

mineralizadas devido à pequena quantidade de sólidos dissolvidos causados por

águas de circuito rápido (pequeno tempo de residência).

Lítio (Li) – apenas uma amostra com concentração de 0,019 mg L-1 foi

caracterizada como litinada.

Ferro (Fe) – apresenta uma amostra com concentração de 1,300 mg L-1,

acima do valor de referência (0,3 mg L-1).

As outras espécies (Na, K, Ca, Mg, Cl-, SO4=, F- e NO3

-) apresentam-se de

acordo com os valores permitidos, sendo essas águas de boa qualidade, podendo

ser utilizadas para fins comerciais e de consumo.

6.7 Rio de Janeiro

As águas subterrâneas do município do Rio de Janeiro são fracamente

mineralizadas (Tabela 24) por causa dos tempos de residência mais longos. A

composição química das águas relacionada com a possível geologia é mostrada

pelas análises estatísticas nas figuras 38 e 39 e pela tabela 25.

Tabela 24: Estatística descritiva para as variáveis do município do Rio de Janeiro.


pH 6,23 0,80 4,54 7,78

Resíduo (mg L-1

) 93,87 60,08 23,80 256,00

Dureza (mg L-1

CaCO3) 28,61 39,55 4,20 144,00


CaCO3) 31,14 39,18 7,40 142,00

CE (µS cm-1

) 131,86 94,92 21,20 388,00

Na 15,06 7,62 2,50 29,50

Mg 2,09 1,56 0,30 6,03

K 2,78 2,78 0,18 11,61

Ca 8,00 13,91 0,67 50,60

Cl- 15,81 9,53 0,25 37,60

SO4= 10,88 8,97 1,20 36,80

HCO3- 31,14 39,18 7,40 142,00

NO3- 6,36 3,93 0,70 12,90

F- 0,66 1,03 <0,02 3,80

Li <0,001 <0,001 <0,001 0,003

Fe 0,080 0,104 <0,001 0,370

SiO2 20,98 12,86 3,90 40,30

Br 0,147 0,300 <0,001 1,163

Espécies: mg L-1

DBD


RESULTADOS 117


município do Rio de Janeiro.

O fator 3 representa uma correlação inversa entre o ferro e o nitrato,

explicitada na matriz de correlação. A presença de nitrato indica um meio

oxidante, na qual o ferro estaria presente como Fe(III) pouco solúvel, dando

origem a esta correlação inversa.


para as variáveis analisadas nas amostras de água do município do Rio de Janeiro.


Método de Ward̀ s


Br

Fe

NO3

SiO2

Li

Mg

K

SO4

Cl

Na

HCO3

Ca

F

CE

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10D

istâ

ncia

de lig

ação

F ato r 1

F ato r 2F ato r 3

Fato r 4




SO4

Cl

CE FK

Ca

Na

HCO3Mg

BrSiO2

Fe

NO3

Li

F ato r 1F ato r 3

F ato r 2

F ato r 4

DBD


RESULTADOS 118


variáveis analisadas nas amostras de água do município do Rio de Janeiro.

A variabilidade total dos dados de 85,5% é explicada pelos quatro primeiros

fatores. O fator 1 (condutividade elétrica, Na, K, Ca, Cl-, SO4=, HCO3

- e F-),

responsável por 42,5% da variância total, tende a explicar processos diferentes

para essas variáveis. A presença de Na, Cl- e SO4= podem ser proveniente da

intrusão salina ou do aerossol marinho, influenciando na condutividade. Pode

representar a passagem da água por rochas carbonáticas e gnaisses de composição

cálcio-alcalina. A forte correlação entre Ca e F- (0,80) sugere a ocorrência de

veios de fluorita. O fator 2 (Mg e Li) representa 18,1% da variância total e deve

estar direcionado a presença de gnaisses ou rochas carbonáticas as quais o lítio

substitui o íon Mg, o qual se associa a biotita. O fator 3 (NO3- e Fe), compreende a

14,7% da variância total e parece ser indicativo da contaminação das águas por

fertilizantes agrícolas em poços profundos devido à mobilidade do nitrato em

fluxos subterrâneos, difundindo-se através do meio fraturado. O fator 4 (SiO2)

limitasse a 10,2% da variância total e poder ter sua origem a partir das gnaisses, a

qual está relacionada aos minerais silicatados (feldspatos e quartzo).

O diagrama de Piper (Figura 40), para a maioria das amostras, apresenta

como íon principal o cloreto, sendo de face cloretada sódica, podendo essa estar

relacionada à intrusão salina ou ao aerossol marinho e, também, faces

bicarbonatadas sódica e cálcica, sugerindo uma troca iônica entre Ca e Na nas

áreas de recarga.


Cond 0,843 0,439 0,065 0,147

Na 0,753 -0,088 -0,042 0,503

Mg 0,441 0,807 -0,052 0,134

K 0,872 0,033 0,064 -0,134

Ca 0,774 0,550 0,173 -0,035

Cl 0,902 -0,030 -0,250 0,118

SO4 0,955 0,051 0,038 -0,131

HCO3 0,739 0,587 0,081 0,207

NO3 0,153 0,043 -0,947 -0,148

F 0,856 0,101 0,219 0,117

Li -0,144 0,952 0,008 0,163

Fe 0,133 0,152 0,873 -0,093

SiO2 0,117 0,249 -0,017 0,911Br 0,181 -0,159 0,483 -0,372

Autovalores 5,948 2,531 2,054 1,424

Variância total 0,425 0,181 0,147 0,102

DBD


RESULTADOS 119

Comparando o gráfico de dispersão das componentes principais (Figura 41)

e o diagrama de Piper (Figura 40), observa-se a separação dos grupos segundo os

íons principais, porém o grupo bicarbonatada cálcica se encontra separado devido

à diferença nos valores encontrados para as variáveis. Os grupos bicarbonatada

sódica e cloretada sódica possuem valores semelhantes, por isso a sua

proximidade, podendo ser destacadas algumas amostras. Logo, o fator 1 diferencia

as águas em relação à concentração de bicarbonato e cloreto, sendo que as águas

bicarbonatadas, com concentração elevada, são encontradas no fator 1 positivo,

enquanto as diluídas e cloretadas, no fator 1 negativo, sendo estas sódicas. O fator

2 consiste na distinção das amostras referentes às concentrações de Li e Mg,

observando, apesar das concentrações constantes de Li, que a amostra 325 se

destaca das demais por possuir maior concentração de Li e Mg (fator 1 negativo),

enquanto as demais possuem concentrações abaixo do limite de detecção (<0,001

mg L-1).


do Rio de Janeiro (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica).

DBD


RESULTADOS 120


amostras de água analisadas do município do Rio de Janeiro (Azul - bicarbonatada

sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarelo - cloretada sódica).

As águas subterrâneas do município do Rio de Janeiro são definidas como

águas minerais naturais e caracterizadas em fluoretada. Em relação a potabilidade,

demonstram:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – são consideradas águas moles a

moderadamente duras, com valores em torno de 4,2 e 144,0 mg L-1.

pH – são encontrados valores entre 4,54 e 7,78, apresentando um caráter

ácido a neutro. Segundo o limite referencial da OMS, 8 amostras estão abaixo do

valor estabelecido.

Condutividade elétrica – apresenta valores entre 21,2 e 388,0 µS/cm,

indicando águas mais mineralizadas devido à presença de cloretos, indicando uma

intrusão salina ou a presença do aerossol marinho.

Fluoreto (F-) – nas 14 amostras analisadas, duas apresentaram concentrações

(1,86 e 3,80 mg L-1) superiores ao valor estabelecido pela OMS (1,5 mg L-1).

Nitrato (NO3-) – foram relacionadas 3 amostras que merecem atenção por

apresentarem concentrações próximas ou superiores ao valor de referência da

OMS (10,0 mg L-1). As concentrações entre 8,80 e 12,90 mg L-1 pode ser

indicativo da contaminação das águas em poços superficiais devido ao lançamento

de esgoto e aos fertilizantes agrícolas.



Active

325

377378

1514

1283

1314

1336

881

985

1835

18341833

17261658

-6 -4 -2 0 2 4 6 8 10

Fator 1

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4F

ato

r 2:

DBD


RESULTADOS 121

Portanto, as águas subterrâneas do município do Rio de Janeiro mostram a

necessidade da realização de análises químicas dada à ocorrência de amostras com

concentrações de fluoreto e nitrato acima do permitido. Em geral, são águas que

apresentam certa salinidade, podendo estar inadequadas ao consumo da população

e comercialização.

6.8 Silva Jardim

No município de Silva Jardim, as águas subterrâneas apresentam-se muito

fracamente mineralizadas (Tabela 26), possivelmente, devido à existência de

montanhas, tendo nas proximidades destas zonas de recarga de aqüíferos. Os

resultados para a análise de agrupamento das variáveis (Figura 42), análise de

componentes principais (Figura 43) e análise fatorial (Tabela 27) são mostrados a

seguir.

Tabela 26: Estatística descritiva para as variáveis de município de Silva Jardim.


pH 6,24 0,75 5,25 7,34

Resíduo (mg L-1

) 40,92 24,60 23,10 124,00

Dureza (mg L-1

CaCO3) 8,63 10,75 1,99 47,80


CaCO3) 17,04 17,61 4,50 79,30

CE (µS cm-1

) 48,48 38,96 20,00 180,00

Na 5,42 4,20 2,42 20,30

Mg 0,66 0,44 0,23 1,70

K 1,82 0,64 1,10 3,06

Ca 2,37 3,81 0,36 16,30

Cl- 5,23 3,93 1,90 15,80

SO4= 2,21 2,36 0,05 8,70

HCO3- 18,01 21,34 4,50 96,80

NO3- 0,73 0,74 <0,02 1,80

F- 0,12 0,22 <0,02 0,75

Li <0,001 <0,001 <0,001 0,001

Fe 0,041 0,053 0,004 0,217

SiO2 19,09 9,01 4,80 41,90

Br 0,020 0,028 <0,001 0,117

Espécies: mg L-1

DBD


RESULTADOS 122


município de Silva Jardim.


para as variáveis analisadas nas amostras de água do município de Silva Jardim.


Método de Ward̀ s


Br

SO4

Cl

Fe

Li

NO3

SiO2

K

F

Mg

HCO3

Ca

Na

CE

0

2

4

6

8

10

12D

istâ

ncia

de lig

ação

Fato r 1

F ato r 2




HCO3CaNa

CE

Mg

SiO2

F

K

ClSO4Fe

Br

Li

NO3F ato r 1

F ato r 2

F ato r 3

F ato r 3

DBD


RESULTADOS 123


variáveis analisadas nas amostras de água do município de Silva Jardim.

Os três primeiros fatores explicam 75,6% da variabilidade total dos dados.

O fator 1 (condutividade elétrica, Na, Mg, Ca, HCO3- e F-), indicando 36,9% da

variância total, deve explicar um aumento gradativo de Na nas áreas de recarga

pela dissolução das rochas carbonáticas (calcita e dolomita) e a presença de rochas

graníticas contendo minerais como fluorita ou apatita, visto que Ca e F

apresentam uma correlação moderada (0,56). O fator 2 (Cl, SO4 e Br), contribui

com 22,8% da variância total e sugere a circulação da água por um depósito

subterrâneo formados pela evaporação de mares antigos. O fator 3 (K e Li),

responsável por 15,9% da variância total, tende a relacionar a presença de lítio aos

pegmatitos (rochas ígneas), nos quais esse elemento está associado ao quartzo,

feldspatos e aos minerais portadores de lítio.

O diagrama de Piper (Figura 44) mostra a predominância do íon

bicarbonato, com faces bicarbonatadas sódica e cálcica, que pode ser explicada

pelo fator 1, e cloretada sódica, explicada pelo fator 2.

Os resultados do diagrama de Piper (Figura 44) e do gráfico de dispersão

das componentes principais (Figura 45) não podem ser comparados devido às

águas apresentarem, em geral, baixa mineralização, proporcionando a divisão dos

grupos em sub-grupos e num adensamento destes sub-grupos. Algumas amostras

se destacam por apresentar maiores concentrações de certas espécies do que as

demais.

Variáveis Fator 1 Fator 2 Fator 3

Cond 0,811 0,474 0,249

Na 0,866 0,373 0,065

Mg 0,702 0,588 -0,095

K 0,379 -0,098 0,764Ca 0,918 0,068 0,268

Cl 0,183 0,893 -0,056

SO4 0,097 0,867 0,054

HCO3 0,962 0,116 0,104

NO3 -0,509 0,055 -0,014

F 0,707 -0,119 -0,083

Li -0,343 -0,154 0,817Fe 0,107 -0,041 0,670

SiO2 0,636 0,253 0,541

Br -0,113 0,891 -0,258

Autovalores 5,160 3,186 2,231

Variância total 0,369 0,228 0,159

DBD


RESULTADOS 124


de Silva Jardim (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica).


amostras de água analisadas do município de Silva Jardim (Azul - bicarbonatada sódica;




Active

276

277

563

564

565566

567

1013

1353

926

946947

979

9891724

1717

1642

2117

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4

Fator 1

-6

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

Fato

r 2

DBD


RESULTADOS 125

As águas subterrâneas do município de Silva Jardim são, em geral, águas

minerais naturais, caracterizadas em fluoretada. Para a potabilidade destas águas,

destaca-se:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – são consideradas águas moles.

pH – seus valores estão entre 5,25 e 7,34, mostrando um caráter ácido a

neutro. Segundo os resultados, 50,0% das amostras estão abaixo do valor

estabelecido pela OMS.

Condutividade elétrica – compreende os valores entre 20,0 e 180,0 µS cm-1,

indicando águas menos mineralizadas.

Com base nos resultados, as espécies analisadas apresentam valores dentro

dos limites permitidos, tornando as águas de boa qualidade. Em geral, não

apresentam riscos á população, mostrando-se favoráveis ao consumo e

comercialização.

6.9 Teresópolis

As águas subterrâneas do município de Teresópolis mostram-se muito

fracamente mineralizadas (Tabela 28) devido à pequena quantidade de sólidos

dissolvidos promovidos pela rápida circulação da águas pelas fraturas das rochas.

As figuras 46 e 47 e a tabela 29 mostram os resultados obtidos nas análises

estatísticas em relação à composição química e a possível geologia do município.

Tabela 28: Estatística descritiva para as variáveis do município de Teresópolis.


pH 6,10 0,92 4,22 7,54

Resíduo (mg L-1

) 32,31 12,18 16,38 65,20

Dureza (mg L-1

CaCO3) 14,62 15,36 0,04 52,00


CaCO3) 32,09 24,89 7,00 99,70

CE (µS cm-1

) 34,61 19,23 9,45 86,50

Na 5,05 3,48 0,63 13,30

Mg 0,49 0,42 0,07 1,60

K 1,38 0,61 0,11 2,40

Ca 4,71 5,53 0,05 20,30

Cl- 1,74 2,54 0,20 11,60

SO4= 0,72 0,75 0,04 2,52

HCO3- 32,39 25,08 7,00 99,70

NO3- 0,78 0,79 0,05 2,60

F- 0,21 0,50 <0,02 2,25

Li 0,002 0,004 <0,001 0,013

Fe 0,195 0,702 0,005 3,170

SiO2 20,28 10,08 6,90 38,40

Br 0,016 0,015 <0,001 0,063

Espécies: mg L-1

DBD


RESULTADOS 126


município de Teresópolis.


para as variáveis analisadas nas amostras de água do município de Teresópolis.


Método de Ward̀ s

Diatância Euclideana

Br

Fe

NO3

Cl

K

SO4

Mg

HCO3

Li

Na

F

SiO2

Ca

CE

0

2

4

6

8

10

12

14

16D

istâ

ncia

de lig

ação

F ato r 1

F ato r 2

F ato r 3



Extração: Componentes Principais

NaCE

F

CaLiHCO3

SiO2

K

Mg

SO4

Fe

Cl

Br

NO3

v

DBD


RESULTADOS 127


variáveis analisadas nas amostras de água do município de Teresópolis.

Os cinco primeiros fatores explicam 84,4% da variabilidade total. O fator 1

(condutividade elétrica, Na, Ca, F-, Li e SiO2) explica 33,0% da variância total e

pode ser interpretado pela circulação rápida da água em granitos e gnaisses

(feldspatos e quartzo). O fator 2 (Mg e SO4), contribuindo com 18,4%, pode

representar a presença de rochas sedimentares associadas a minerais como

epsomita (MgSO4.7H2O), o qual origina-se em depósitos de evaporitos ricos em

Mg e pode estar depositado como uma eflorescência sobre as rochas em

conseqüência da evaporação das águas. O fator 3 (Fe e Br), representando 12,9%

da variância total. O fator 4 (NO3-) indica 10,2% da variância total e pode estar

associado ao uso de fertilizantes agrícolas, uma vez que muitas destas fontes são

localizadas em áreas rurais. O fator 5, inversamente associado ao Cl- e

responsável por 9,9% da variância total, deve representar a substituição deste

ânion por outro, no entanto, tal substituição não fica explicitada uma vez que a

este fator não aparece outro ânion com carregamento positivo elevado.

Com base nos resultados do diagrama de Piper (Figura 48), as águas

apresentam faces bicarbonatada sódica e cálcica, podendo indicar zonas de

recarga com um enriquecimento de sódio, cloretada sódica, bicarbonatada

potássica, associada aos silicatos alcalinos ou aos fertilizantes, e bicarbonatada

magnesiana, originada a partir das rochas sedimentares.

Variáveis Fator 1 Fator 2 Fator 3 Fator 4 Fator 5

Cond 0,860 -0,008 0,060 0,226 0,226

Na 0,898 0,232 0,062 -0,285 -0,131

Mg 0,086 0,830 0,195 0,035 0,197

K 0,267 0,543 -0,214 0,489 0,276

Ca 0,796 0,304 0,095 0,114 0,233

Cl -0,158 -0,039 0,050 0,108 -0,913SO4 0,085 0,826 -0,010 0,035 -0,417

HCO3 0,662 0,640 0,055 -0,256 0,193

NO3 -0,205 0,020 0,118 0,881 -0,183

F 0,885 -0,293 0,073 -0,058 0,013

Li 0,745 0,315 0,045 -0,358 -0,109

Fe -0,072 -0,071 -0,883 -0,171 0,076

SiO2 0,702 0,397 0,034 -0,133 0,238

Br -0,114 -0,046 -0,946 0,106 -0,023

Autovalores 4,620 2,575 1,803 1,430 1,390

Variância total 0,330 0,184 0,129 0,102 0,099

DBD


RESULTADOS 128


de Teresópolis (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica; preto - bicarbonatada magnesiana; ouro - bicarbonatada potássica).


amostras de água analisadas referentes ao município de Teresópolis (Azul -

bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarelo - cloretada sódica; preto -

bicarbonatada magnesiana; ouro - bicarbonatada potássica).



Active

443

640

1180

1243

1251

1276

1277

1300

1357

1361

13621474

1480

1481

1747

1746

1716

1706

1705

1681

-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4

Fator 1

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

Fato

r 2

DBD


RESULTADOS 129

A figura 49 mostra o gráfico de dispersão das componentes principais Fator

1 e Fator 2 para as amostras. Comparando-se com o diagrama de Piper (Figura

48), pode-se verificar uma relação entre os grupos gerados a partir do cátion e

ânion principais e a posição das amostras no gráfico das componentes principais.

O fator 1 distribui as águas de acordo com as concentrações de Na, sendo estas

bicarbonatadas ou cloretadas apresentam-se mais diluídas (fator 1 positivo), e Ca,

sendo bicarbonatadas mais concentradas (fator 1 negativo). O fator 2 corresponde

à presença de SO4=, estando, em geral, as amostras mais concentradas no fator 2

positivo.

As águas subterrâneas do município de Teresópolis são definidas como

águas naturais e águas minerais naturais, sendo estas caracterizadas em fluoretada

e, eventualmente, litinada, fracamente radioativa e radioativa na fonte. Entretanto,

em relação à potabilidade dessa águas, conclui-se que:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – são consideradas, em geral, águas moles.

pH – estão entre 4,22 e 7,54, demonstrando um caráter ácido a neutro.

Conforme os resultados, 70,0% das amostras possuem o pH inferior ao valor

estabelecido pela OMS.

Condutividade elétrica – seus valores estão entre 9,5 e 86,5 µS cm-1,

ocasionados pela pequena quantidade de sólidos dissolvidos.

Fluoreto (F-) – a amostra 1746 se destaca das demais por ter concentração

de 2,25 mg L-1, acima do valor de referência da OMS.

Ferro (Fe) – apenas uma amostra apresentou concentração (3,170 mg L-1)

superior ao limite recomendado (0,3 mg L-1).

A outras espécies apresentam-se dentro dos limites permitidos, tornando as

águas de boa qualidade. Em geral, não apresentam riscos saúde pública, podendo

ser consumidas e comercializadas.

6.10 Três Rios

No município de Três Rios, a partir dos resultados obtidos, as águas

subterrâneas mostram-se fracamente mineralizadas (Tabela 30) devido ao maior

tempo de residência. Os resultados das análises estatísticas são apresentados pelas

figuras 50 e 51 e a tabela 31.

DBD


RESULTADOS 130

Tabela 30: Estatística descritiva para as variáveis do município de Três Rios.


município de Três Rios.


pH 6,74 0,83 4,37 7,71

Resíduo (mg L-1

) 98,43 51,88 23,80 209,00

Dureza (mg L-1

CaCO3) 53,24 42,66 3,08 178,00


CaCO3) 75,70 54,89 1,20 231,00

CE (µS cm-1

) 139,00 81,77 21,10 313,00

Na 13,81 13,79 2,09 62,90

Mg 4,12 3,47 0,50 15,20

K 2,81 1,39 0,85 5,24

Ca 14,41 12,02 0,41 46,30

Cl- 4,41 6,71 0,09 29,00

SO4= 4,20 3,61 0,09 13,80

HCO3- 83,32 57,50 1,20 231,00

NO3- 1,87 1,80 <0,02 6,00

F- 0,22 0,20 <0,02 0,77

Li 0,005 0,008 <0,001 0,026

Fe 0,822 2,616 <0,001 11,900

SiO2 39,82 20,87 7,77 87,70

Br 0,025 0,014 <0,001 0,057

Espécies: mg L-1


Método de Ward̀ s


Br

Fe

F

NO3

SiO2

Li

K

Cl

Ca

Mg

SO4

HCO3

Na

CE

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Dis

tância

de L

igação

Fato r 2 F ato r 1 Fato r 3 Fato r 4

DBD


RESULTADOS 131


para as variáveis analisadas nas amostras de água do município de Três Rios.


variáveis analisadas nas amostras de água do município de Três Rios.

A variabilidade total dos dados de 75,2% é explicada pelos quatro primeiros

fatores. O fator 1 (Mg, K, Ca, Li e SiO2) representa 26,2% da variância total e

pode estar associado à presença de gnaisses e migmatitos, relacionados aos

feldspatos, biotita, quartzito e rochas calciossilicáticas. O lítio pode ser encontrado

em pegmatitos, nos quais está associado ao quartzo. O fator 2 (condutividade

elétrica, Na e HCO3), explicando 24,6% da variância total, deve indicar o


Cond 0,394 0,815 0,033 -0,010

Na 0,047 0,892 -0,249 0,059

Mg 0,702 0,404 0,389 -0,192

K 0,729 0,191 -0,302 0,341

Ca 0,755 0,468 0,259 -0,101

Cl 0,646 0,232 -0,027 -0,486

SO4 0,172 0,626 0,076 0,012

HCO3 0,260 0,862 0,201 0,144

NO3 -0,096 -0,440 0,723 0,147

F 0,211 0,325 0,852 0,050

Li 0,805 0,097 -0,051 -0,001

Fe -0,136 0,035 -0,043 -0,795SiO2 0,729 0,155 0,401 0,184

Br 0,097 -0,186 -0,083 -0,782

Autovalores 3,528 3,438 1,841 1,726

Variância total 0,252 0,246 0,131 0,123




F

NO3Mg

SiO2

HCO3

CaSO4CE

Cl

Li

FeBr

Na K

F ato r 1

F ato r 2 F ato r 3

F ato r 4

DBD


RESULTADOS 132

processo de dissolução dos minerais citados no fator 1 e rochas carbonatadas em

uma área de recarga onde ocorra um possível aumento na concentração de sódio

proveniente do feldspato. O fator 3 (NO3- e F-), responsável por 13,1% da

variância total, representa processos distintos. Apesar das concentrações de nitrato

encontradas, variando entre 0,10 e 6,00 mg L-1, possivelmente, deve estar

associada à contaminação por fertilizantes agrícolas e a presença de fluoreto,

correlacionado moderadamente com o Ca (0,51), pode indicar a percolação das

águas pelos minerais apatita (rochas) e fluorita (fraturas). O fator 4 (Fe e Br),

compreendendo a 12,3 % da variância total.

O diagrama de Piper (Figura 52) apresenta faces bicarbonatas cálcicas e

sódicas, relacionadas às áreas de recarga, e bicarbonatada magnesiana (1 amostra),

sendo possivelmente devido à presença de gnaisses e migmatitos na zona de

recarga.

Figura 52: Diagrama de Piper das amostras de água analisada referentes ao município

de Três Rios (Azul - bicarbonatada sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarela -

cloretada sódica; preto - bicarbonatada magnesiana; cinza - cloretada cálcica).

O gráfico de dispersão das componentes principais Fator 1 e Fator 2 (Figura

53) mostra a separação em relação às amostras diluídas e concentradas para as

espécies Na, Ca e HCO3-. No fator 1 negativo, encontra-se as amostras mais

concentradas, e no fator 1 positivo, as mais diluídas. Logo, podem-se distinguir

grupos a partir do cátion e ânion dominantes, conforme o diagrama de Piper

(Figura 52).

DBD


RESULTADOS 133


amostras de água analisadas referentes ao município de Três Rios (Azul - bicarbonatada

sódica; verde - bicarbonatada cálcica; amarelo - cloretada sódica; preto - bicarbonatada

magnesiana; cinza – cloretada cálcica).

As águas subterrâneas do município de Três Rios são definidas como águas

naturais minerais, caracterizadas em fluoretada e, eventualmente, litinada.

Contudo, em relação a potabilidade, observa-se que:

Dureza total (mg L-1 de CaCO3) – são águas com grau de dureza variando de

mole a moderadamente dura.

pH – estão variando entre 4,37 e 7,71, mostrando um caráter ácido a neutro,

onde 38,1% das amostras possuem o pH inferior ao valor estabelecido pela OMS.

Condutividade elétrica – compreende ao intervalo de 21,1 e 313,0 µS cm-1,

relatando uma maior quantidade de sólidos dissolvidos.

Ferro (Fe) – destaca-se a presença de três amostras com concentrações

(1,730, 2,520 e 11,900 mg L-1) superiores ao valor recomendado (0,3 mg L-1),

possivelmente devido à presença de um ambiente redutor.

A outras espécies estão de acordo com os valores especificados. Apresentam

águas de boa qualidade, porém sugere-se a realização de análises químicas para

fins de comercialização e de consumo devido à presença de águas ferruginosas.


Casos com a soma dos quadrado do coseno >= 0,00

Active

419 446475

1380

14421443

1444

1830

1829

1779

1754

1753

1902

19011934

19351936

1985

2107

2108

2109

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6

Fator 1

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5F

ato

r 2

DBD


RESULTADOS 134

6.11 Mapas temáticos

Os mapas temáticos foram desenvolvidos tomando por base a divisão

político-administrativa do Estado do Rio de Janeiro e a composição química das

águas subterrâneas obtidas através das médias dos valores encontrados para, por

exemplo, as variáveis fluoreto (Figura 54 em anexo) e condutividade elétrica

(Figura 55 em anexo). Estes mapas têm como objetivo auxiliar a tomada de

decisão quanto ao aproveitamento comercial de fontes naturais de água

subterrânea existentes no estado.

Embora os mapas obtidos apresentem algumas deficiências como o fato de

não haver resultados para todos os municípios e de utilizar valores médios para

municípios muito extensos e com características geológicas muito diferentes em

setores de sua área de abrangência, a idéia básica parece válida. Por exemplo,

considerando a região central do estado, podemos esperar águas de baixa a média

condutividade e potencialmente classificáveis como fluoretadas. Por outro lado, as

águas da região Norte-Noroeste, mais alcalinas, possuem uma maior concentração

de sais dissolvidos, logo, maior condutividade, sendo também classificáveis como

fluoretada.

DBD


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6 RESULTADOS - dbd.puc-rio.br · Desde modo, dentro do conjunto de amostras, o fator 1 parece ser fundamental na separação das águas bicarbonatada cálcica, as quais apresentam