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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA ESCOLA POLITÉCNICA
MESTRADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL E URBANA
JOSÉ CARLOS CRUZ DO CARMO
FERRO NAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO ESTADO DA BAHIA: FATORES INFLUENTES NA CONCENTRAÇÃO E CRITÉRIOS
ALTERNATIVOS DE PROSPECÇÃO
Salvador - BA 2015
JOSÉ CARLOS CRUZ DO CARMO
FERRO NAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS DO ESTADO DA BAHIA: FATORES INFLUENTES NA CONCENTRAÇÃO E CRITÉRIOS
ALTERNATIVOS DE PROSPECÇÃO
Dissertação apresentada ao curso de Mestrado em Engenharia Ambiental Urbana da Escola Politécnica da Universidade Federal da Bahia como requisito parcial para obtenção do Título de Mestre em Engenharia Ambiental e Urbana.
Orientadora: Profa. Dra. Iara Brandão de Oliveira
Salvador - BA 2015
Dedico aos meus pais, Nelson Alves Fiuza do Carmo e Crispiniana Cruz do Carmo,
pelos exemplos de princípios morais e éticos deixados para seus descendentes; motivo de
enorme orgulho.
AGRADECIMENTOS
Agradeço ao Eterno Deus e Soberano Pai, fonte de todo o conhecimento, sabedoria e
inspiração, por ter me proporcionado viver essa magnífica experiência. Sem ELE, nada disso
seria possível.
Aos meus queridos pais, minha irmã e meus e irmãos, pelo incondicional apoio,
fundamental para o enfrentamento desse desafio.
Às três mulheres de minha vida, Alessandra Viana Neves do Carmo (esposa), Tágira
Neves do Carmo e Thaline Neves do Carmo (filhas), pelo carinho, compreensão, paciência e
valiosas contribuições na construção desta Dissertação.
A Iara Brandão de Oliveira, orientadora amiga, pela confiança, incentivo, compreensão,
paciência, sabedoria, valiosos ensinamentos e, sobretudo, exigência.
Ao Programa de Mestrado em Engenharia Ambiental e Urbana – MEAU, da Escola
Politécnica da Universidade Federal da Bahia (UFBA), pela amistosa acolhida após vinte cinco
anos afastado das salas de aula da UFBA.
A Companhia de Engenharia Ambiental e Recursos Hídricos da Bahia – CERB, casa de
laboro e berço de meus conhecimentos práticos da hidrogeologia, pela participação e total apoio
na realização deste trabalho.
Aos profs. Sandro Lemos Machado, Luiz Rogério Bastos Leal e Sérgio Augusto de
Morais Nascimento, pelas contribuições e brilhantes ideias durante as qualificações desta
pesquisa.
Ao prof. Daniel Veras Ribeiro, Coordenador do MEAU, pelo incentivo, apoio e
generosa acolhida.
Aos Profs. Ricardo Fernandes Carvalho, Miriam de Fátima Carvalho, Rita Dione, Ilce
Marilia Dantas Pinto de Freitas, Yvonilde Dantas Pinto Medeiros, Andrea Sousa Fontes,
Fernando Rajendra Genz e Jardel Pereira Gonçalves, pela acolhida em sala de aula, paciência,
compreensão e valiosos ensinamentos.
À Laís Carlos Boaventura Santos, professora de inglês, colega e amiga, pela paciência
e pelos valiosos ensinamentos da língua estrangeira, que me proporcionaram excelente
resultado na avaliação final.
À Nádia Tavares e Daniele Mota, funcionárias exemplares da secretaria do MEAU, pela
paciência e inestimáveis contribuições, em todas as vezes que solicitadas.
Aos colegas da turma de Mestrado, Ana Claudia, Átila Caldas, Camila, Cantalino,
Caroline, Daiane, Daniel, Elisângela, Fernanda, Gabriel, Helen, Isabela Muller, João Miguel,
Marcella Sgura, Márcia Dourado, Rita de Cássia, Rosialine, Sandra Souza, Santiago, Simara
Lobo, Silas, Tiago, Vanessa, Victor, Viviane, Uldérico e Zenite, pelos conselhos, sugestões,
discussões, orientações, companheirismo e convívio enriquecedor.
Aos amigos e colegas da CERB: Alda Moraes, Ana Cantolino, Ana Mascarenhas,
Aramis, Boanerges, Cleômenes Neves, Cristovaldo, Erisvaldo, Eudes, Godofredo Lima,
Humberto Mascarenhas, Jaime, João Batista, José de Castro, Manoel Neto, Maria Rita, Nailson
Pereira; além dos amigos, Eduardo Fontoura (CETREL), Arnaldo Ribeiro (HIDROCON),
Sandro Ramos (INEMA), Danilo Lima (MAGNESITA BRUMADO), Roberto Domingues
(PERCON), Pedro Avelino (TRANSPEL), pelas contribuições, confiança e incentivo. Em
especial aos colegas Guilherme, Nelson e Pablo, pela elaboração dos mapas de teores de ferro;
Ângela Fonseca, pela revisão de todo o material produzido e Francisco Inácio Negrão, pelo
aproveitamento de boa parte de sua produção cientifica (Tese).
Às pessoas não citadas por lapso de memória e que, direta ou indiretamente contribuíram
de alguma maneira para a concretização desse sonho; os meus sinceros agradecimentos.
RESUMO
O objetivo deste trabalho é identificar e avaliar a distribuição dos teores de ferro total
na água subterrânea do Estado da Bahia, buscando estabelecer uma relação com diversos fatores
intervenientes tais como: geologia, pluviometria, relevo, solo, vegetação, profundidade de
entrada de água do poço; bem como, com parâmetros físico-químicos, a exemplo de: cor,
turbidez, pH, alcalinidade total, dureza total, sólidos totais dissolvidos, entre outros. Teores
elevados de ferro podem limitar o uso da água subterrânea para importantes fins, especialmente
para o consumo humano. A avaliação desta característica hidroquímica requer o entendimento
de como esse elemento se distribui e, como ele pode estar associado na natureza. Para alcançar
o objetivo proposto foram selecionadas 940 poços distribuídos em todos os domínios
hidrogeológicos do Estado da Bahia, que apresentaram teores elevados de ferro, dentre 5.502
poços tubulares profundos construídos pela Companhia de Engenharia Ambiental e Recursos
Hídricos da Bahia – CERB, no período 2003 a 2013, cujas análises químicas da água
subterrânea já se encontravam no Banco de Dados da CERB. Os dados foram submetidos,
preliminarmente, a uma análise estatística descritiva, mostrando que as 940 amostras, ou
17,08% do universo pesquisado, que apresentam teores elevados de ferro, tem os parâmetros,
pH, alcalinidade total, cor, turbidez, como fatores bem correlacionados com a concentração de
ferro nas aguas subterrâneas do território Baiano. Foi feita a espacialização dos teores elevados
de ferro nos diversos domínios hidrogeológicos resultando em mapas das áreas críticas para a
exploração da água subterrânea para o abastecimento público. A construção desses mapas e o
conhecimento dos fatores intervenientes na concentração do ferro comporão uma ferramenta
útil para a gestão dos recursos hídricos subterrâneos, permitindo aprimorar os critérios de
locação de poços tubulares e ampliando a oferta de água potável às comunidades
compreendidas nesse contexto.
Palavras-chave: Água subterrânea. Ferro. Abastecimento humano. Estado da Bahia.
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 1.1 - Objetivo geral 1.2 - Objetivos específicos 1.3 - Justificativa
2. REFERENCIAL TEÓRICO 2.1 – Eventos Históricos 2.2 - Conceituação 2.2.1 Água Subterrânea 2.2.2 Aquífero 2.2.3 Rocha 2.2.4 Poço Tubular 2.2.5 Potencial Hidrogiônico 2.2.6 Alcalinidade total 2.2.7 Condutividade elétrica 2.2.8 Sólidos Totais Dissolvidos 2.2.9 Cor 2.2.10 Turbidez 2.2.11 Dureza total 2.3 - Qualidade da Água 2.4 - Ferro em Águas: Fontes e Formas de Ocorrência 2.5 - Impactos Visuais e Consequências à Saúde 2.6 - Processos de Tratamento Disponíveis
3. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA 3.1 - Clima 3.2 - Pluviometria 3.3 - Geomorfologia e Relevo 3.3.1 Planalto Costeiro 3.3.2 Planalto Pré-Litorâneo 3.3.3 Planalto Sul-Baiano 3.3.4 Chapada Diamantina 3.3.5 Serra Geral do Espinhaço 3.3.6 Chapadão Ocidental do São Francisco 3.4 - Hidrografia 3.5 - Solo 3.6 - Vegetação 3.6.1 Florestas 3.6.2 Florestas 3.6.3 Caatinga 3.6.4 Cerrado 3.6.5 Chapada 3.7 - Domínios Hidrogeológicos do Estado da Bahia
3.7.1 Domínio das Rochas Cristalinas 3.7.2 Domínio das Rochas Metassedimentares 3.7.3 Domínio das Rochas Calcáreas 3.7.4 Domínio das Rochas Sedimentares 3.8 - Aquíferos do Estado da Bahia 3.8.1 Aquíferos Sedimentares 3.8.2 Aquífero Metassedimentar 3.8.3 Aquíferos Cársticos 3.8.4 Aquíferos Cristalinos 4. MÉTODOS E MATERIAIS 4.1 - Pesquisa Bibliográfica 4.2 - Cadastro de Poços Tubulares 4.3 - Análises Físico-Químicas 4.4 - Confecção de Mapas e Gráficos 4.5 - Campanhas de Campo 4.6 – Análise Multivariada 4.7 - Tratamento Estatístico dos Dados
5. RESULTADOS E ANÁLISES
6. CONCLUSÃO
CAPÍTULO 1 - INTRODUÇÃO
1. INTRODUÇÃO
A água é um bem natural limitado, insubstituível, imprescindível à continuidade da
biota e de fundamental importância para o desenvolvimento da sociedade. Deste modo, a
quantidade, qualidade e gestão são fatores determinantes para a sustentabilidade de seu uso.
A possibilidade concreta da sua escassez torna-se, cada vez mais, a grande ameaça
ao desenvolvimento econômico e à estabilidade política mundial nas próximas décadas. O uso
racional e a gestão sustentável dos recursos hídricos assumem uma importância estratégica e
envolvem uma correta avaliação da disponibilidade dos mesmos em cada região
(CAVALCANTI, 2006).
Segundo estimativas da Organização das Nações Unidas (ONU), no começo do séc.
XXI, cerca de um terço dos países do globo terão escassez permanente de água (CARVALHO,
2004). Para Oliveira et al. (2004), em função da crescente escassez de água que vem atingindo
grande parte da população mundial, os recursos hídricos subterrâneos têm se tornado uma
importante alternativa de abastecimento, representando um potencial econômico imensurável.
Consequentemente, tem se verificado uma grande atividade no aproveitamento desse recurso.
Para Leal (1999) praticamente todos os países do mundo, desenvolvidos ou não,
utilizam água subterrânea para suprir suas necessidades. Estima-se que esse recurso natural é
usado por cerca de dois bilhões de pessoas em todo o mundo (Ciências da Terra, 2007).
Segundo Bezerra (2008) os aquíferos são imensos reservatórios subterrâneos de
água doce. Eles representam mais de 90% do total de água doce líquida existente no planeta.
Daí os aquíferos desempenharem um papel fundamental no abastecimento público e privado de
água em todo o mundo, satisfazendo a necessidade de aproximadamente 1,5 bilhões de pessoas
(SILVA et al., 2010).
De acordo com Carvalho (2004) a prática de utilização das águas subterrâneas tem
possibilitado soluções emergenciais, com resultados imediatos. Em épocas de seca, a recarga
natural do aquífero através do solo é reduzida. Nessas épocas, enquanto as águas de superfície
minguam ou desaparecem, os poços continuam suprindo as populações.
No Brasil utilizam-se largamente as águas subterrâneas no abastecimento de centros
urbanos e comunidades rurais, na agricultura irrigada e indústria, na dessedentação animal,
como água mineral ou potável de mesa, além de atividades aplicadas ao turismo.
Dentre as várias vantagens da utilização das águas subterrâneas, pode-se ressaltar
que sua captação apresenta baixos custos se comparados com os das águas superficiais por
exigir menos construções, maior facilidade de exploração e menor impacto ambiental, desde
que os poços sejam feitos seguindo as normas técnicas e a devida outorga do órgão ambiental
(STEPHEN, 1988).
Apesar de maior proteção dos contaminantes externos, as águas subterrâneas podem
apresentar problemas de qualidade, interferindo em seu uso para diversos fins. Dentre esses,
um dos mais frequentes consiste na presença de ferro dissolvido em teores elevados, limitando,
algumas vezes, a sua utilização (OLIVEIRA et al., 2004).
Os íons de ferro em águas destinadas ao abastecimento causam depósitos,
incrustações e possibilitam o aparecimento de bactérias ferruginosas nocivas nas redes de
abastecimento, além de serem responsáveis pelo aparecimento de gosto e odor, manchas em
roupas e aparelhos sanitários e interferir em processos industriais (MORUZZI et al., 2012;
PORPINO, 2009; CUSTÓDIO, & LLAMAS, 1983; MACÊDO, 2001; MADEIRA, 2003) e
consequências à saúde (YAMAN e KAYA, 2004; PORPINO, 2009; DELVIN, et al., 1998;
MAHAN, 2000).
Existem diversos processos para a remoção de ferro na água. Dentre eles, os mais
usualmente utilizados incluem a aeração, floculação, decantação e filtração (RICHTER e
AZEVEDO NETTO, 1991 apud MORUZZI et al., 2012), complexação, abrandamento químico
e troca iônica (CARVALHO, 2004), oxidação e remoção (MORUZZI et al., 2012), filtração
em múltiplas etapas (VERAS et al., 2008), e autoaspiração de ar tipo Venturi (PICCIN et al.,
2010). Esses processos apresentam, para determinados teores de ferro, algumas desvantagens e
limitações.
Partindo da visão das águas subterrâneas como um bem mineral estratégico, que
carece de prospecção com critérios técnicos compatíveis com esse conceito, estudos e pesquisas
que contribuam para a melhoria do desempenho produtivo são necessários, permitindo um
aprimoramento dos critérios de prospecção e consequente melhoria na produção (ANDRADE,
2010).
Neste contexto, esse estudo caracteriza-se pela busca de conhecimentos que,
sistematizados, auxiliem na oferta de alternativas de locação e perfuração de poços tubulares,
evitando-se os sítios com elevadas concentrações de ferro e água imprópria para o consumo
humano.
O trabalho apresenta uma síntese sobre a distribuição dos teores de ferro na água
subterrânea, por domínios hidrogeológicos do Estado da Bahia, a partir da análise integrada de
dados litológicos, hidrodinâmicos e hidroquímicos de poços perfurados pela CERB no período
de 2003 a 2013, com vazão de teste ≥ 1m³/h e teor de ferro acima de 0,3 mg/L, limite máximo
recomendado para o consumo humano pelo Ministério da Saúde, Portaria 2914/2011.
Neste capítulo 1 constam, também, o objetivo geral, os objetivos específicos e as
justificativas do estudo.
No capítulo 2 é desenvolvido o referencial teórico sobre os temas correlacionados
a essa pesquisa: eventos históricos, conceituação, formas de ocorrência do ferro, impactos da
concentração de ferro na água, consequências à saúde e processos de tratamento disponíveis.
No capítulo 3 é apresentada a caracterização da área de estudo. Estão contidas as
informações de clima, pluviometria, geomorfologia e relevo, hidrografia, solo, vegetação,
domínios hidrogeológicos e aquíferos, do Estado da Bahia.
O capítulo 4 é caracterizado por apresentar os materiais e métodos. Consiste no
levantamento dos dados construtivos dos poços e análises físico-químicas das águas, campanha
de campo, tratamento estatístico e a produção das representações gráficas e mapas de teores de
ferro.
No capítulo 5 apresentam-se os resultados obtidos e as discussões e no capítulo 6 é
apresentada a conclusão do trabalho.
Objetivo Geral
O presente trabalho de pesquisa tem por objetivo identificar e avaliar, a partir das
análises físico-químicas das águas dos poços já perfurados pela CERB, a ocorrência de teores
elevados de ferro nas águas subterrâneas do Estado da Bahia, permitindo aprimorar os critérios
de locações de poços tubulares nas áreas comprometidas e ampliando a oferta de água de
qualidade às comunidades carentes.
Objetivos Específicos
Avaliar a relação dos teores de ferro nas águas subterrâneas com os domínios
hidrogeológicos: sedimentar, metassedimentar, cristalino e calcário.
Avaliar a influência do clima, relevo, solo, vegetação, profundidade de entradas de
águas dos poços, nos teores de ferro das águas subterrâneas.
Avaliar a relação da ocorrência de ferro nas águas subterrâneas com as
propriedades: cor, turbidez, pH, alcalinidade total, dureza total e condutividade elétrica e
sólidos totais dissolvidos.
Avaliar dentre os fatores estudados aqueles que são determinantes para a
concentração do ferro na água subterrânea.
Avaliar os critérios usados atualmente na locação de poços tubulares, propondo
aprimoramentos.
Justificativa
De acordo com a Portaria nº 2914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da
Saúde, toda a água destinada ao consumo humano deve obedecer ao padrão de potabilidade,
cujos parâmetros físicos, químicos, microbiológicos e radioativos determinados por essa
Portaria devem ser atendidos (BRASIL, 2011).
No Estado da Bahia existem diversas localidades desabastecidas de água com
qualidade para o consumo humano, seja pela indisponibilidade desse recurso em superfície, ou
pela característica hidroquímica do manancial subterrâneo. Essas comunidades rurais são
supridas com água subterrânea proveniente de poços tubulares profundos, às vezes, única
alternativa de abastecimento.
Com base nos dados obtidos da CERB – Companhia de Engenharia Ambiental e Recursos
Hídricos da Bahia (Tabela 1.1), 17,08% dos poços perfurados no período de 2003 a 2013, com
vazões aproveitáveis, apresentam teores elevados de ferro, distribuídos em todos os domínios
hidrogeológicos do território Baiano (Figura 1.1), significando que vários poços deixam de ser
instalados para o abastecimento público devido a esta problemática, trazendo como
consequências prejuízos financeiros para o Estado. Para as comunidades, o sentimento de
frustração ao ver o poço perfurado, com água doce e, em seguida, impossibilitado de
aproveitamento para o consumo humano.
Tabela 1.1 – Poços perfurados pela CERB por domínios hidrogeológicos, 2003-2013. (CERB, 2014)
DOMÍNIOS Nº DE
POÇOS %
ALTO TEOR DE FERRO
% Teor/poços
%
Metassedimentar 675 12,27 227 24,15 33,63
Sedimentar 514 9,34 152 16,17 29,52
Cristalino 3372 61,29 468 49,79 13,88
Calcário 941 17,10 93 9,89 9,88
TOTAL 5.502 100,00 940 100,00 17,08
Figura 1.1 – Mapa da distribuição dos teores de ferro na água subterrânea do Estado da Bahia. (CARMO, 2015)
A literatura mostra que existem diversas técnicas para o tratamento de ocorrência
de ferro na água. De forma geral, a remoção nas estações de tratamento (Foto 1.1) é fortemente
dependente da concentração desse elemento na água (MORUZZI, 2012).
As tecnologias atualmente disponíveis para remoção de ferro não garantem a
condição de potabilidade da água para todas as faixas de teores de ferro encontrados nas águas
subterrâneas do Estado da Bahia, ora por limitação de equipamento, ou pelos altos custos
financeiros envolvidos nos processos de tratamento e/ou problemas operacionais.
Foto 1.1 – Sistema de remoção de ferro com bandejas aeradoras e filtros. Município de Santa Cruz de Cabrália, na localidade de Santo Antônio. (CERB, 2015)
Os valores de ferro encontrados nos aquíferos baianos variam de 0,31 mg/L, faixa
imediatamente superior ao limite máximo permitido pela legislação vigente para o consumo
humano, a 33,30 mg/L (cem vezes a mais).
Estudos e pesquisas sobre a influência do ferro na água são importantes, pois,
concentrações elevadas desse metal produzem efeitos tóxicos sobre a saúde, ocasionando
importantes alterações sanguíneas pelo seu acúmulo no fígado, no pâncreas e coração,
provocando graves doenças cumulativas.
CAPÍTULO 2 – REFERENCIAL TEÓRICO
Inúmeros trabalhos foram desenvolvidos sobre a presença de ferro nas águas
subterrâneas, sendo que, a grande maioria enfatiza as técnicas e processos aplicados para a
remoção do excesso deste metal. Faltam, entretanto, pesquisas que relacionam a presença do
ferro a fatores influentes em sua concentração nas águas subterrâneas e como este se distribui
nos aquíferos. Neste capítulo serão apresentados fatos históricos sobre a captação da água
subterrânea; sobre a qualidade hidroquímica da água; conceitos relacionados à presença de ferro
nas águas e suas formas de ocorrência, impactos relacionados à cor e à saúde humana; e os
processos de tratamento para remoção do ferro.
2.1 História Sobre a Captação da Água Subterrânea
Desde os tempos primórdios a água subterrânea teve importante papel para a
sobrevivência da humanidade. Para atender as suas necessidades eram escavados poços. Na
Bíblia encontram-se diversas citações sobre o uso e importância desses poços. O poço de Jacó
(Figura 2.1) é um dos mais famosos. Foi escavado em calcário há cerca de 3.500 anos, numa
propriedade comprada por Jacó e dada a seu filho José. Junto a esse poço, Jesus pediu a mulher
de Samaria que lhe desse de beber, e com ela manteve memorável conversação (MACHADO,
2005).
Figura 2.1 – Poço de Jacó. (MACHADO, 2005)
Machado (2005) relata que em 1922 o arqueólogo John Marshall encontrou
vestígios da Civilização do Vale do Indo. Eles revelaram poços escavados e revestidos com
tijolos (Figura 2.1), já existindo em época anterior a 2.500 a.C.
Foto 2.1 – Poço público do Vale do Indo. (MACHADO, 2005)
De acordo com Machado (2005) os chineses foram os que mais se utilizaram da
perfuração de poços, sendo invenção deles o método de perfuração a percussão. O uso principal
para esses poços profundos era a obtenção de grandes quantidades de salmouras, que
evaporadas, supriam de sal de cozinha a China. Segundo esse autor, acredita-se que antes do
ano 1.700 d.C., haviam sido perfurados pelos chineses mais de 10.000 poços, com
profundidades de mais de 500 metros para a produção de sal. O equipamento utilizado desde
os cabos até os tubos de revestimento e torre era construído com madeira, sendo mais usado o
bambu elástico.
Para Diniz (2004) o interesse na perfuração de poços substituindo a escavação, foi
despertado no século XII, quando se perfurou com sucesso um poço em Artois, na França, em
1126. Os relatos sobre tecnologia para perfuração de poços começaram a ser registrados com
mais frequência a partir de 1800, com o surgimento de jornais, revistas, catálogos, etc.
Diniz (2004) relata que em 1808 foi perfurado o primeiro poço nos Estados Unidos
pelo método a percussão, em Buffalo Lick, Virginia. Em Grenelle, próximo a Paris. Um poço
iniciado em 1833 e concluído em 1841, por muitos anos foi considerado o poço mais profundo
do mundo, com 549 m. O êxito alcançado na França prosseguiu com as perfurações profundas
na Inglaterra e na Alemanha.
Diniz (2004) cita que em 1855, John W. Miller fundou a Star Drilling Machines
Corporation em Akron, Ohio, que se tornou a pioneira na construção de equipamentos para
perfuração de poços dos Estados Unidos. Entre 1884 e 1889, a Star Drilling produziu
perfuratrizes móveis, acionada a vapor (Foto 2.2), considerável avanço para a época.
Foto 2.2 – Perfuratriz percussora movida a vapor. (Diniz, 2004)
Em 1941, durante a Segunda Guerra Mundial, surgiram as máquinas rotativas,
utilizadas na perfuração de poços profundos para abastecimento de água potável das tropas em
litígio (DINIZ, 2004).
Diniz (2004) afirma que no Brasil, até meados da década de 80, boa parte dos
equipamentos para perfuração de poços era importada dos Estados Unidos, da Suécia e da
Alemanha. Posteriormente começaram a ser desenvolvidos os equipamentos pelas empresas
nacionais.
Com o desenvolvimento da indústria petrolífera nacional, através da Petrobrás, as
empresas de equipamentos para perfuração tiveram um vertiginoso crescimento e hoje o
mercado nacional atende as empresas de poços para captação de água subterrânea com absoluto
sucesso. Os poços passaram a ter um padrão de qualidade na sua execução e os tempos de
construção foram reduzidos drasticamente (DINIZ, 2004).
Na Bahia, a primeira empresa estatal de perfuração de poços foi a Empresa de
Conservação do Solo, Água e Mecanização Agrícola – ECOSAMA, fundada na década de 60
e vinculada a Secretaria de Agricultura. Com a criação da Secretária de Saneamento Básico e
Recursos Hídricos em 1971, a ECOSAMA foi extinta e criada no ano seguinte a Companhia de
Engenharia Rural da Bahia – CERB, como empresa executora dessa Secretaria. A CERB
absorveu do parque operacional da antiga empresa dez perfuratrizes percussoras (Foto 2.3),
com as quais foram perfurados os primeiros poços tubulares.
Foto 2.3 – Perfuratriz Percussora da CERB, movida a diesel
Ainda em 1972 foram adquiridas pela Companhia as primeiras perfuratrizes roto-
pneumáticas, denominadas de PR-01 e PR-02, para dar maior celeridade aos trabalhos de
perfuração. A empresa se fortaleceu ao longo dessas quatro décadas, renovando e ampliando o
seu quadro técnico-operacional (Fotos 2.4a e 2.4b), vindo a se tornar no Brasil referência em
prospecção de água subterrânea.
Foto 2.4a – Conjunto Roto-Pneumático da CERB, adquirido em 2005
Foto 2.5b – Perfuratriz Rotativa da CERB, adquirida em 2014
2.2 CONCEITOS RELATIVOS À ÁGUA SUBTERRÂNEA
Visando a contribuir para uma melhor compreensão dos capítulos seguintes, são
descritas de forma sucinta, definições dos principais assuntos que apresentam relação com o
tema da pesquisa. São eles: água subterrânea, aquífero, rocha, poço tubular, pH, alcalinidade
total, condutividade elétrica, cor, turbidez, dureza total e sólidos totais dissolvidos.
2.2.1 ÁGUA SUBTERRÂNEA
De acordo com Borguetti et al. (2004) água subterrânea é toda a água existente
abaixo da superfície do terreno, que circula nos espaços vazios (poros e fraturas) das rochas,
sendo resultado da infiltração das águas de precipitação. Esta infiltração tem movimento
descendente, impulsionada pela gravidade, fazendo com que ela siga seu caminho, até atingir o
nível freático.
Antigamente, pela pouca compreensão, era comum a crença de que a água
subterrânea podia ser detectada por sensibilidade de certos indivíduos. Atualmente, com a
intensificação das pesquisas, foi possível uma avaliação sistemática do potencial dos
reservatórios de águas subterrâneas e, com uma visão mais ampla da disponibilidade desse
recurso, têm sido desenvolvidas tecnologias para o aproveitamento desse imenso manancial
(ABAS, 2012).
2.2.2 AQUÍFERO
Etimologicamente, aquífero significa: aqui = água; fero = transfere; ou do grego,
suporte de água (HEINEN et al., 2003).
Segundo Borghetti et al. (2004) aquífero é o reservatório subterrâneo constituído
por camadas geológicas com suficiente permeabilidade e porosidade interconectada, para
armazenar e transmitir volume significativo de água, que possa ser aproveitada para usos
diversos, cuja exploração seja economicamente viável.
O aquífero se divide quanto a porosidade em sedimentar ou poroso (porosidade
primária), cárstico e fissural ou fraturado (porosidades secundárias).
De acordo com Rebouças et al. (2002) um aquífero pode ter extensão de poucos
quilômetros quadrados a milhares de quilômetros quadrados, ou pode, também, apresentar
espessuras de poucos metros a centenas de metros.
2.2.3 POÇO TUBULAR
Poço tubular pode ser entendido como uma obra de engenharia geológica, de
formato cilíndrico, com diâmetros de perfuração variando de 4” a 32”, para a captação de água
subterrânea diretamente do aquífero.
Os projetos e as construções de poços tubulares seguem as normas técnicas da
ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas. As Normas Brasileiras que contemplam
as águas subterrâneas e os poços tubulares profundos atualmente em vigor são:
1. NBR 12212 – Projeto de poço tubular profundo para captação de água
subterrânea.
2. NBR 12244 – Construção de poço tubular profundo para captação de água
subterrânea.
3. NBR 13604/13605/13606/130607/13608 – Dispõe sobre tubos de PVC para
poços tubulares profundos.
4. NBR – 13895/1997 – Poços de Monitoramento.
2.2.4 QUALIDADE DA ÁGUA
O estudo hidrogeoquímico tem por finalidade identificar e quantificar as principais
propriedades e constituintes químicos presentes nas águas subterrâneas, procurando
estabelecer-se uma relação com o meio físico rochoso. Os processos e fatores que influenciam
na evolução da qualidade das águas subterrâneas podem ser intrínsecos e extrínsecos ao
aquífero. O clima, a composição da água da recarga, o tempo de contato/meio físico entre
outros, além da contaminação antrópica, são fatores que podem contribuir na qualidade da água
subterrânea (FENZEL, 1986 apud SILVA et al., 2010).
Para Nascimento (2008), as características hidroquímicas das águas subterrâneas
no seu estado natural, sem a interferência de fatores antrópicos, estão diretamente subordinadas
às condições geológicas, principalmente à litologia do aquífero, do fluxo subterrâneo, da
recarga, da profundidade e do tempo de permanência da água no sistema aquífero, além do
clima da região.
Segundo Feitosa et al. (1997) apud Silva et al. (2010), do ponto de vista
hidrogeológico, a qualidade da água subterrânea é tão importante quanto o aspecto quantitativo
da mesma. Esse autor afirma que a avaliação de parâmetros físico-químicos fornece uma ideia
da qualidade da água subterrânea de um determinado local e, a disponibilidade dos recursos
hídricos subterrâneos para determinados tipos de uso, depende fundamentalmente da qualidade
físico-química, biológica e radiológica.
De acordo com Piveli (2015) os íons de interesse nos estudos de controle da
qualidade de águas são:
Cátions
� Ferro: Fe+2 (íon ferroso), Fe+3 (íon férrico);
� Manganês: Mn+2 (íon Manganoso), Mn+4 (íon mangânico);
� Metais alcalinos: Na+ (sódio), K+ (potássio);
� Metais alcalino-terrosos: Ca+2 (cálcio), Mg+2 (magnésio);
� Metais Pesados: Cr+6 (cromo hexavalente), Cr+3 (cromo trivalente), Zn+2 (zinco),
Pb+2 (chumbo), Cd+2 (cádmio), Hg+2 (íon mercúrico), Ba+2 (bário), Cu+2 (cobre), Ni+2 (níquel),
Sn+2 (estanho), Al+3 (alumínio).
Ânions
� Monovalentes: HCO3- (bicarbonato), NO2- (nitrito), NO3- (nitrato), F- (fluoreto),
Cl-(cloreto), OCl- (hipoclorito), MnO4-1 (permanganato);
� Bivalentes: CO3-2 (carbonato), SO4-2 (sulfato), S-2 (sulfeto), CrO4-2 (cromato),
Cr2O7-2 (dicromato);
� Trivalente: PO4-3 (fosfato).
POTENCIAL HIDROGENIÔNICO (pH)
De acordo com EMBRAPA (2011) o potencial hidrogeniônico (pH) é uma escala
logarítmica que mede o grau de acidez (pH<7), neutralidade (pH=7) ou alcalinidade (pH>7) de
uma solução aquosa, com base no antilogaritmo das concentrações de H+.
Segundo Zimbres (2002) o pH é a medida da concentração de íons H+ na água. O
balanço dos íons hidrogênio e hidróxido (OH-) determina quão ácida ou básica a água é. Na
água quimicamente pura os íons H+ estão em equilíbrio com os íons OH- e seu pH é neutro.
Para Zimbres (2002) os principais fatores que determinam o pH da água são o gás
carbônico dissolvido e a alcalinidade. O pH das águas subterrâneas encontra-se geralmente
entre 5,5 e 8,5.
Piveli e Kato (2005) ressaltam o pH como uma das ferramentas mais importantes e
frequentemente usadas em análise de água, exercendo influência direta nos ecossistemas
aquáticos por seus efeitos sobre a fisiologia das diversas espécies; e indireta, por contribuir para
a precipitação de elementos químicos, como metais pesados.
Recomendam-se que as águas para abastecimento público apresentem valores de
pH entre 6,5 e 9,5 (Tabela 2.1).
Tabela 2.1 – Padrão de aceitação para consumo humano (em VMP1) para substâncias químicas inorgânicas. (EMBRAPA, 2011)
ALCALINIDADE TOTAL
A alcalinidade total é a medida total das substâncias presentes na água, capazes de
neutralizarem ácidos (atuam como tampão). Se numa água quimicamente pura (pH=7) for
adicionada pequena quantidade de um ácido fraco seu pH mudará instantaneamente. Numa
água com certa alcalinidade a adição de uma pequena quantidade de ácido fraco não provocará
a elevação de seu pH, porque os íons presentes irão neutralizar o ácido. Em águas subterrâneas
PARÂMETROS UNIDADE
Alumínio 0,2 mg L-1
Amônia (NH3) 1,5 mg L-1
Cloreto 250 mg L-1
Cor aparente 15 uH
Dureza 500 mg L-1
Ferro 0,3 mg L-1
Manganês 0,1 mg L-1
pH 6,5-9,5
Sódio 200 mg L-1
Sólidos dissolvidos totais 1.000 mg L-1
Sulfato 250 mg L-1
Sulfeto de hidrogênio 0,05 mg L-1
Turbidez 5 UT
Zinco 5 mg L-1
a alcalinidade é devida principalmente aos carbonatos e bicarbonatos e, secundariamente, aos
íons hidróxidos, silicatos, boratos, fosfatos e amônia (ZIMBRES, 2002).
De acordo com Kato (1983) a alcalinidade de uma amostra de água pode ser
definida como sua capacidade de reagir quantitativamente com um ácido forte até um valor
definido de pH (Figura 2.2). Para Pavanelli (2001) a alcalinidade da água pode ser entendida
como a capacidade na neutralização de ácidos.
EMBRAPA (2011) afirma que os compostos responsáveis pela alcalinidade total
são sais que contém carbonatos (CO3-2), bicarbonatos (HCO3-), hidróxidos (OH-) e,
secundariamente, os íons hidróxidos, como cálcio e magnésio, silicatos, boratos, fosfatos e
amônia. Os minerais com capacidade tampão mais comuns são calcita (CaCO3), magnesita
(MgCO3), dolomita (CaCO3.MgCO3) e brucita (Mg(OH))2.
Assim como o pH, as medidas de alcalinidade em águas naturais têm grande
importância para o estudo de produtividade biológica, por condicionar os demais processos
físico-químicos em um corpo d’água, afetando a atividade biológica dos organismos aquáticos.
Em águas de abastecimento e residuárias, as medidas de alcalinidade são utilizadas na
interpretação e no controle de processos de tratamento (EMBRAPA, 2011).
Figura 2.2 – Diagrama esquemático das situações de alcalinidade. (EMBRAPA, 2011)
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
A condutividade elétrica é a capacidade que uma solução aquosa possui em
conduzir corrente elétrica. Esta capacidade depende da presença de íons, concentração total,
mobilidade, valência, concentrações relativas e medidas de temperatura (EMBRAPA, 2011).
Soluções da maior parte dos ácidos, bases e sais inorgânicos são relativamente boas
condutoras. Já as moléculas de compostos orgânicos que não dissociam em solução aquosa, em
sua maioria, conduzem pouca corrente elétrica (EMBRAPA, 2011).
As aplicações práticas para a tomada da medida da condutividade são: indicação do
grau de mineralização da água e indicação rápida de variações nas concentrações de minerais
dissolvidos (CLESCERI et al., 1999 apud EMBRAPA, 2011).
SÓLIDOS TOTAIS DISSOLVIDOS
Numa água, são considerados como sólidos todas as partículas presentes em
suspensão ou em solução, sedimentáveis ou não, orgânicas ou minerais. A determinação da
quantidade total de sólidos presentes em uma amostra de água é chamada de sólidos totais
dissolvidos (STD) (FEITOSA, 2000).
De acordo com os valores de STD, as águas subterrâneas podem ser classificadas
em doces, salobras ou salgadas. As águas doces apresentam concentrações de 0 a 500mg/L, as
águas salobras contêm de 500 a 1500 mg/L e as salgadas apresentam valores acima de 1500
mg/L (SRH, 2009).
Como padrão de aceitação para o consumo humano, a portaria nº 518/2004 do
Ministério da Saúde do Brasil estabelece o valor máximo permitido de 1.000 mg/L para STD
na água.
COR
De acordo com CETESB (2015) a cor de uma amostra de água está associada ao
grau de redução de intensidade que a luz sofre ao atravessá-la. Esta redução dá-se por absorção
de parte da radiação eletromagnética, devido à presença de sólidos dissolvidos, principalmente
material em estado coloidal orgânico e inorgânico. Há também compostos inorgânicos capazes
de possuir as propriedades e provocar os efeitos de matéria em estado coloidal. Os principais
são os óxidos de ferro e manganês, que são abundantes em diversos tipos de solo.
Para Piveli (2015) a cor é um parâmetro fundamental no controle da qualidade das
águas nas estações de tratamento, não só por tratar-se de padrão de potabilidade como também
por ser parâmetro operacional de controle da qualidade da água bruta, da água decantada e da
água filtrada, servindo como base para a determinação das dosagens de produtos químicos a
serem adicionados, dos graus de mistura, dos tempos de contato e de sedimentação das
partículas floculadas (PIVELI, 2015).
A medida da cor de uma água é feita pela comparação com soluções conhecidas de
platina-cobalto ou com discos de vidro corados calibrados com a solução de platina-cobalto.
Em geral as águas subterrâneas apresentam valores de cor aparente inferiores a 5mg de platina
(ZIMBRES, 2002). O índice máximo permitido deve ser 15mg Pt/L (Tabela 2.1), conforme a
Portaria do MS nº 2914, de 12 de dezembro de 2011.
TURBIDEZ
Segundo Pavanelli (2001) a turbidez corresponde ao grau de redução que a luz sofre
ao atravessar uma quantidade de água, devido à presença de partículas e substâncias em
suspensão que esta contém.
A turbidez é quase sempre provocada pela presença de partículas de areia, silte e
argila. As argilas são formadas por argilominerais compostos de silicatos hidratados de
alumínio e ferro, com certo teor de elementos alcalinos e alcalinos terrosos, matéria orgânica,
partículas de quartzo, pirita, calcita e outros minerais residuais. Detritos orgânicos tipo algas e
bactérias, plânctons em geral, etc., também conferem turbidez a água (PAVANELLI, 2001).
De acordo com Di Bernardo (1990), a turbidez está ligada diretamente a direção da
luz no meio aquático devido à presença de sólidos suspensos, coloides, matéria orgânica,
inorgânica e outros organismos microscópicos.
A turbidez também é um parâmetro que indica a qualidade estética das águas para
abastecimento público (CLESCERI et al., 1999 apud EMBRAPA, 2011). O valor máximo
permitido na água para o consumo humano é de 5 UT (Tabela 2.1).
DUREZA TOTAL
Para EMBRAPA (2011) a dureza da água é a soma dos cátions bivalentes presentes
na sua constituição e expressa em termos da quantidade equivalente de CaCO3. O valor máximo
de dureza total permitido para o consumo humano é de 500 mg L-1 (Tabela 2.1).
Fazendo referência a Di Bernardo e Dantas (2005), EMBRAPA (2011) cita que os
principais íons metálicos que garantem dureza à água são alcalino-terrosos, como cálcio e
manganês, que quase sempre estão associados a íons sulfato. Outros cátions como ferro,
manganês, estrôncio, zinco e alumínio também podem conferir dureza à água. Em menor
frequência, os cátions estão associados a nitritos e a cloretos.
Outra definição de dureza de uma água é dada por Piveli (2015) que considera a
dureza como a medida da sua capacidade de precipitar sabão. Nas águas que a possuem os
sabões se transformam em complexos insolúveis, não formando espuma até que o processo se
esgote. Segundo esse autor, é causada pela presença principalmente de cálcio e magnésio, além
de outros cátions como ferro, manganês, estrôncio, zinco, alumínio, hidrogênio, etc., associados
a ânions carbonato (bicarbonato, que é mais solúvel) e sulfato, principalmente, além de outros
ânions como nitrato, silicato e cloreto.
2.3 FORMAS DE OCORRÊNCIA DO FERRO EM ÁGUAS SUPERFICIAIS E
SUBTERRÂNEAS
O ferro é o quarto elemento mais abundante na crosta terrestre, apenas em menor
quantidade que o oxigênio, silício e alumínio. Os minerais mais importantes que contêm ferro
são: magnetita (Fe3O4), hematita (Fe2O3), limonita (Fe2O3.H2O), siderita (FeCO3), pirita (FeS2)
e ilmenita (FeTiO3).
Segundo Richter e Azevedo Netto (1991) apud Oliveira et al. (2004), teores
elevados de ferro são encontrados com maior frequência nos seguintes casos: águas superficiais,
com matéria orgânica, estando o ferro ligado ou combinado com a matéria orgânica e,
frequentemente, em estado coloidal; águas subterrâneas (poços, fontes e galerias de infiltração)
agressivas (pH baixo, ricas em gás carbônico e sem oxigênio dissolvido), sob a forma de
bicarbonato ferroso dissolvido; águas poluídas por certos resíduos industriais ou algumas
atividades de mineração.
Suas fontes mais comuns são os minerais máficos como magnetita, biotita, pirita,
piroxênios e anfibólios presentes no ambiente natural. A origem desse elemento também pode
estar relacionada a depósitos orgânicos (detritos de plantas), podendo associar-se a coloides ou
húmus (CPRM, 1997).
Galvin (1996) afirma que algumas atividades humanas tais como a produção de aço
e outras atividades industriais também contribuem para a ocorrência deste metal. O ferro
quando encontrado em águas naturais de baixo pH e na ausência de oxigênio, está sob a forma
quimicamente reduzida (Fe+2), solúvel, a qual é invisível. Quando o material é oxidado pela
aeração ou pela aplicação de cloro, o metal é precipitado conferindo a água uma aparência de
vermelho a preto (MORUZZI et al, 2012).
De acordo com Baird (2002) a água superficial geralmente contém níveis de
oxigênio dissolvido próximos à saturação, condição que se deve tanto ao seu contato com o ar
quanto à presença de O2 produzido na fotossíntese das algas. Essas condições da camada
superior são aeróbicas e, consequentemente os organismos existem ali em suas formas mais
oxidadas. Nas águas subterrâneas ocorre depleção do oxigênio, por não existir o contato com o
ar, sendo o O2 consumido na decomposição de material biológico. Sob tais condições
anaeróbicas, o ferro ocorre na forma mais reduzida, como Fe2+ solúvel.
2.4 IMPACTOS DO FERRO RELACIONADOS À COR E À VISUAIS E A SAÚDE
HUMANA
A avaliação do ferro nas águas subterrâneas para o consumo humano se dá em
função de suas propriedades organolépticas, pois concentrações de ferro acima de 0,5mg/L já
provocam impactos visuais significativos.
De acordo com Custódio & Llamas (1983) o ferro é encontrado em praticamente
todas as águas, porém, quando encontrado em teores superiores a 0,5 mg/L, a água tem sua cor,
odor e sabor alterados.
Segundo Porpino (2009), o ferro é um dos contaminantes de águas subterrâneas e
quando presente em grande quantidade transmite cor e gosto desagradável à água. Branco
(1991) cita que a cor da água é resultado de processos de decomposição que ocorrem no
ambiente, sendo as águas superficiais mais sujeitas à coloração elevada, comparando-se com as
águas subterrâneas, no entanto, a presença de sais metálicos como ferro e manganês, plâncton
e despejos industriais podem conferir cor à mesma.
Macêdo (2001) afirma que as águas com ferro na forma ferrosa e a presença de
manganês na forma manganosa, são formas solúveis, que, se não removidos, formam óxidos
amarronzados, alterando assim as características organolépticas da água.
Para Madeira (2003), altas concentrações de íons ferro na água causam diversos
inconvenientes aos usuários, como: manchas nas louças sanitárias, crostas em tubulações, gosto
metálico adstringente, problemas em processos industriais (lavanderias, curtumes, fábricas de
bebida e de papel), desenvolvimento de bactérias dos gêneros Crenothrix, Leptothrix e outras
no interior das canalizações das distribuidoras.
Águas com pH entre 6,5 e 7,4 são favoráveis ao desenvolvimento de ferro-bactérias
como as: Gallionellas, Sphaerotilus, Sidercapsaceae (HACKETT, & LEHR, 1971) e
Clonothrix, Crenothrix leptothrix e Sidercapsa (MENESES, 1992).
Segundo ABAS (1991) as ferro-bactérias têm a capacidade de precipitar o ferro
férrico e também podem promover a corrosão de componentes metálicos dos poços, através da
geração de condições favoráveis ao desenvolvimento de outros organismos envolvidos nos
processos de corrosão de metais.
Além da rejeição da água pelos consumidores, a presença de ferro na água pode
implicar na sua precipitação nos filtros e/ou no pré-filtro de poços, reduzindo a eficiência destes
(DRISCOLL, 1987).
O ferro no estado ferroso (Fe+2) forma compostos solúveis, principalmente
hidróxidos. Em ambientes oxidantes o Fe+2 passa a Fe+3 dando origem ao hidróxido férrico, que
é insolúvel e se precipita, tingindo fortemente a água. Desta forma, águas com alto conteúdo de
Fe, ao saírem do poço são incolores, mas ao entrarem em contato com o oxigênio do ar ficam
amareladas. O ferro ao se oxidar se precipita sobre as louças sanitárias, azulejos, roupas, etc.,
conferindo-lhes uma aparência nada agradável (ZIMBRES, 2000).
Para Zimbres (2000) o ferro presente nas águas é a principal responsável pela perda
da capacidade específica de poços profundos. Oliveira et al. (2004) citando Freitas (2002)
afirma que as fontes de energias das ferro-bactérias são sais solúveis de ferro, os quais após a
metabolização transformam-se em hidratos de ferro, formando precipitados de cor marrom que
normalmente apresentam-se em forma de flocos. Esta atividade biológica causa sérios
problemas em poços tubulares, provocando incrustações nas colunas filtrantes e nos conjuntos
moto bomba submersíveis, com consequentes quedas de vazão.
Nas estações de tratamento de água (ETA), o acúmulo de flocos acarreta a
colmatação prematura das unidades filtrantes, com consequente diminuição no espaçamento
entre lavagens e aumento no consumo da água de lavagem (FREITAS, 2002 apud OLIVEIRA
et al., 2004).
De acordo com Orsati et al. (1997) as águas muito duras, com mais de 300mg/L de
CaCO3, alcalinidade superior a 250 mg/L de CaCO3, são potencialmente incrustantes. Por outro
lado, as águas de baixa salinidade, baixa alcalinidade, baixa dureza, baixo pH e elevado teor de
CO2, são potencialmente corrosivas. Para esse autor, águas com teores de ferro acima de 1
mg/L, de modo geral, podem produzir incrustações.
No organismo vivo, o ferro apresenta grande importância. Segundo Neto et al.
(2011), o ferro faz o transporte de oxigênio, participa na formação de enzimas e é um dos
principais componentes dos glóbulos vermelhos e células musculares. A sua deficiência pode
causar fadiga muscular, estomatite e anemia.
De acordo com CPRM (1997), no corpo humano o ferro atua na formação da
hemoglobina (pigmento do glóbulo vermelho que transporta oxigênio dos pulmões para os
tecidos). A sua carência pode causar anemia e seu excesso pode aumentar a incidência de
problemas cardíacos e diabetes. O envenenamento por ferro é chamado de hemocromatose e a
deficiência é conhecida como anemia (WELZ e SPERLING, 1999).
Para Yaman e Kaya (2004) a dose diária de ferro recomendada para homens e
mulheres é de 8-18 mg, respectivamente. Quando ingerido em excesso, pode causar diversos
problemas de saúde (PORPINO, 2009).
Delvin et al. (1998) afirmam que o acúmulo de ferro no fígado, no pâncreas e no
coração pode levar a cirrose e tumores hepáticos, diabetes mellitus e insuficiência cardíaca.
Segundo Mahan (2000), o ferro em excesso pode ajudar a gerar quantidades
excessivas de radicais livres que atacam as moléculas celulares, desta forma aumentando o
número de moléculas potencialmente carcinogênicas dentro deles.
Devido às suas características, o ferro total dissolvido é regulamentado pela
Resolução 357/05 do CONAMA, tendo como valor máximo permitido 0,3 mg/L.
2.5 PROCESSOS DE TRATAMENTO PARA REMOÇÃO DO FERRO
O conhecimento dos fundamentos que envolvem os processos de remoção de ferro
nas suas diferentes formas e concentrações é fundamental para aplicação segura e eficiente de
tecnologias destinadas à remoção desse metal (MORUZZI, 2012).
Conforme Richter e Azevedo Netto (1991) apud Moruzzi et al. (2012), entre os
vários processos para remoção de ferro nas águas, incluem-se a aeração seguida de contato ou
filtração e a aeração seguida de coagulação, decantação e filtração. A escolha do processo
dependerá da forma como as impurezas de ferro se apresentam. No caso de águas limpas que
prescindem de tratamento químico, como é caso das águas subterrâneas (poços, fontes, galerias
de infiltração), contendo bicarbonato ferroso dissolvido (na ausência de oxigênio) o primeiro
processo é o mais indicado.
Segundo Di Bernardo (1993) apud Moruzzi et al. (2012), os métodos usualmente
empregados para controle ou remoção de ferro da água de abastecimento são: formação de
precipitado e filtração, pela aeração, sedimentação e filtração (com ou sem adição de cloro e
alcalinizante para ajuste de pH) e oxidação com permanganato de potássio, cloro, dióxido de
cloro ou ozônio, seguido da filtração (com ou sem adição de alcalinizante); troca iônica,
recomendável somente quando a concentração de ferro é muito baixa (geralmente menor que
0,5 mg/L).
Para Moruzzi et al. (2012) o processo de aeração-filtração é geralmente
recomendado para águas com altas concentrações de ferro (> 5mg/L) para amenizar os custos
com produtos químicos. O processo de cloração-filtração é recomendado para remoção de
concentrações menores de ferro (< 2mg/L).
Vários tipos de aeradores tais como cascata, bandejas, bocais aspersores, ar difuso
e agitadores mecânicos podem ser utilizados para promover a oxidação do ferro. Benefield e
Morgan (1990) apud Moruzzi et al. (2012) comentam que o ferro pode ser removido da água
de diferentes maneiras. São raros os casos em que a remoção de ferro é realizada no tratamento
de ciclo completo (coagulação-floculação-sedimentação-filtração). A maneira mais utilizada
envolve a oxidação das formas mais solúveis de Fe (II) e subsequente remoção dos precipitados
formados por filtração. O oxigênio molecular, cloro e o permanganato de potássio são usados
com sucesso como agentes oxidantes.
Para Moruzzi et al. (2012), a oxidação química do ferro é condição necessária para
o tratamento, uma vez que diminui a concentração solúvel do metal proporcionando sua
remoção em processos que empregam separação sólido/líquido. Os principais oxidantes
utilizados são: oxigênio, cloro e permanganato de potássio. A presença, ou não, de matéria
orgânica na água a ser tratada também é um importante fator a ser considerado, uma vez que
esta exerce demanda de oxidante, favorece a formação de subprodutos e forma compostos
coordenados de ferro muito estáveis que dificultam a precipitação e a subsequente remoção do
metal.
De acordo com Wong (1984) outros processos como troca iônica, oxidação com
dióxido de cloro seguido da filtração, ajuste unicamente do pH, e uso da micro ou manofiltração
têm sido aplicados, porém com menor frequência, devido ao alto custo e problemas
operacionais.
O processo de oxidação com permanganato de potássio seguido da filtração em
rocha calcária é similar ao processo de cloração-filtração, diferenciando-se no oxidante
utilizado e leito filtrante. Se a concentração de ferro solúvel não for totalmente oxidada pelo
permanganato de potássio o leito oxida e filtra este metal. Se um excesso de permanganato de
potássio é adicionado, este age como regenerador do leito. Este processo é recomendado para
remoção de ambos os metais (ferro e manganês) para concentrações de ferro maiores que 5mg/L
(MORUZZI et al., 2012).
As maiores desvantagens deste processo são o alto custo operacional associado aos
produtos químicos requeridos e a deterioração do leito filtrante quando o pH está na faixa de
valor em torno de 7. Em alguns casos o cloro é utilizado em associação com o permanganato
de potássio para reduzir os custos com produtos químicos. (MORUZZI et al., 2012).
Wong (1984) apud Moruzzi et al. (2012), testou dois tipos de meios filtrantes em
filtros: leito constituído somente de antracito e leito constituído de antracito e areia. Foram
realizadas comparações entre o uso de soda cáustica (NaOH) e hidróxido de cálcio Ca(OH)2
para ajustar os valores de pH antes da cloração. A performance dos filtros constituídos de duplo
leito filtrante foi excelente para a remoção de ferro, atingindo 90% de remoção na maioria das
vezes e produzindo concentrações de ferro muito menores que o limite recomendado (0,30
mg/L). O filtro constituído somente de antracito não apresentou bons resultados para as
primeiras horas de filtração.
A aplicação de permanganato de potássio foi verificada por Sampaio (1995) apud
Moruzzi et al. (2012) que realizou estudo de remoção de ferro. Ao teor natural de ferro total da
água bruta (4,70 mg/L), foram adicionados concentrações de sais de Fe++ na forma de sulfato
ferroso, de 0,80 a 4,02 mg/L progressivamente. O autor verificou que após a adição de sulfato
de alumínio na dosagem de 28 mg/L, a remoção do ferro apresentou eficiência 96,5% para o
reator que continha concentração de ferro da ordem de 9,32 mg/L.
Uma nova estratégia para remoção de ferro complexado foi proposta por Moruzzi
et al. (2004). A coagulação química em pH adequado com a aplicação conjunta de oxidante
utilizando a flotação por ar dissolvido (FAD) foi empregada com sucesso utilizando menores
dosagens de químicos. Comparando as técnicas empregadas convencionalmente, que
privilegiam a oxidação em detrimento do processo de coagulação, a estratégia de aplicação
conjunta do oxidante em dosagens estequiométricas no momento da mistura rápida do
coagulante apresentou resultados de remoção de ferro superiores a 98% após a FAD. Para o
efluente da FAD submetido à filtração os residuais remanescentes foram menores que o limite
de detecção do equipamento utilizado (espectrofotômetro de absorção atômica).
Veras, et al. (2008) realizaram pesquisa para avaliar o sistema de Filtração em
Múltiplas Etapas (FIME), utilizando instalação piloto composta por duas unidades de pré-filtros
dinâmicos em série; três linhas de pré-filtros de escoamento ascendente, em série e em camadas;
e quatro filtros lentos com diferentes meios filtrantes. O desempenho do sistema foi avaliado
através de parâmetros como turbidez, cor aparente, sólidos suspensos, coliformes totais e fecais
e ferro. Os resultados mostraram que as três linhas de pré-filtros de escoamento ascendente
apresentaram comportamento semelhante em todas as carreiras de filtração. Os quatro filtros
lentos tiveram igual desempenho com relação a sólidos suspensos e os filtros lentos 3 e 4
alcançaram as maiores remoções de ferro, turbidez e cor em algumas carreiras de filtração. O
teor de ferro na água bruta variou entre 2,93 a 0,90 mg/L. Os ensaios apontaram uma tendência
de aumento da remoção no decorrer das carreiras, nesses pré-filtros, os quais obtiveram
reduções máximas de 15 e 12 %, respectivamente. A eficiência de remoção nas linhas alcançou
44% para ferro.
Piccin et al. (2010) utilizaram a metodologia de superfície de resposta para otimizar
o efeito do número de Reynolds, tempo de floculação e concentração de hipoclorito de sódio
sobre a oxidação/floculação do ferro presente em águas subterrâneas em um sistema de aeração
com autoaspiração de ar. O mapeamento hidrodinâmico permitiu verificar as condições de
operação no qual o sistema apresentou melhor eficiência de sucção de ar e menor consumo de
energia, além de compará-las com as melhores condições a campo. Os resultados observados
demonstraram que foi possível a remoção de 98,7% do ferro presente (residual ferro de 0,06
mg L-1) quando o sistema operou com número de Reynolds no estrangulamento do Venturi de
5,39 x 104, concentrações de hipoclorito de sódio de 38,4 mg L-1 e tempo de floculação 30 min.
A metodologia de superfície de resposta foi satisfatória e permitiu otimizar as variáveis
operacionais citadas. O sistema foi capaz de reduzir a concentração de ferro solúvel a valores
inferiores a 0,3 mg L-1, em um poço avaliado com água contendo teor de ferro de 4,1 mg L-1.
Segundo Carvalho (2004) o processo de complexação consiste na utilização de
poliortofosfatos que envolvem o ferro no interior de uma grande e resistente molécula, a qual
isola aquele elemento do meio ambiente, impedindo assim sua oxidação pelo ar. Em seu
trabalho de pesquisa utilizou 31 poços tubulares com sistemas de abastecimentos implantados
cujos resultados permitiram as seguintes conclusões: os resultados são satisfatórios para o uso
de águas ferrosas com teor limite de 4 mg/L, sendo as águas purificadas, demonstrando que o
produto possui estabilidade, e por conseguinte efetividade; existe relativa simplicidade e baixo
custo do sistema quando comparado aos métodos consagrados.
CAPÍTULO 3 – CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Os dados que caracterizam a área de estudo, tais como; clima, pluviometria,
geomorfologia, relevo, hidrografia, solo, vegetação, domínios hidrogeológicos e aquíferos, do
Estado da Bahia, foram compilados da Tese de Doutorado (Negrão, 2007) com autorização do
autor, o qual realizou um minucioso levantamento desses temas e produziu um rico material
que é apresentado no capítulo introdutório de sua Tese. Esses dados estão ainda bastante
atualizados os quais encontram-se sintetizados neste trabalho.
3.1 CLIMA
O Estado da Bahia está situado na faixa de clima tropical, com umidade relativa do
ar média de 71,7% e nebulosidade média de 5,8 (escala de 0 a 10). As temperaturas médias
situam-se em entorno de 24ºC, variando entre 20ºC e 26ºC, com temperaturas mais suaves no
litoral e nas regiões mais altas da Chapada Diamantina (BAHIA, 2003 apud negrão, 2007).
Segundo a classificação Thornthwhite, existem cinco tipos de climas básicos no
Estado: Úmido, Úmido a Sub-úmido, Sub-úmido a Seco, Semi-árido e Árido.
Conforme demonstrado na Figura 3.1, os climas úmido e úmido a sub-úmido
predominam no litoral, no extremo oeste e na vertente sul da Chapada Diamantina; na região
central e centro-sul o clima sub-úmido a seco; o clima semi-árido ocorre em cerca de 70% do
Estado (NEGRÃO, 2007).
Para Negrão (2007), o clima árido ocorre nas regiões submédio São Francisco, nos
dois terços inferiores do lago de Sobradinho, na bacia do alto rio Salitre e de algumas manchas
isoladas. São registradas as maiores temperaturas e as menores precipitações (entre 500 e 300
mm/ano), concentradas em apenas três meses. No extremo norte, na região de Curaçá, o clima
árido de caatinga, com precipitação anual inferior a 400 mm/ano, é o mais rigoroso do Estado.
Figura 3.1 Mapa de Climas do Estado da Bahia.
3.2 PLUVIOMETRIA
De acordo com Negrão (2007) a distribuição de chuvas na Bahia (Figura 3.2) se dá
com grande volume de precipitação na faixa litorânea, com máximo de 2.697 mm/ano, em
Valença. Seguindo-se em direção ao Oeste, para a região do planalto da Chapada Diamantina,
chove até 1.362 mm/ano em Lençóis, devido à altitude. Na borda oeste da Chapada Diamantina,
no Platô de Irecê e margem direita do Rio São Francisco chove no máximo 653 mm/ano.
Figura 3.2 Mapa da pluviometria no Estado da Bahia.
Na região do Chapadão do Oeste, o volume anual de chuva cresce em direção ao
oeste. Em Barra chove 661 mm, evoluindo para 1.122 mm em Barreiras, até atingir 1.600 mm
na divisa com os Estados de Goiás e Tocantins (NEGRÃO, 2007).
Negrão (2007) cita que na maior parte do litoral, em uma faixa com largura de 18 a
65 km, as chuvas variam de 1.400 a 2.600 mm anuais bem como em uma pequena mancha
localizada na vertente sul da Chapada Diamantina (clima úmido). No restante da costa litorânea
e na vertente sul da Chapada Diamantina, na faixa do clima úmido a sub-úmido, o índice
pluviométrico varia entre 1.000 mm a 1.400 mm/ano. No limite oeste do Estado, com largura
variando entre 20 e 80 km, as chuvas médias anuais variam de 1.300 a 1.600 mm.
De acordo com Negrão (2007) na faixa do clima Sub-úmido a Seco, paralela à faixa
atlântica, contornando a Chapada Diamantina e nas bordas dos Chapadões Ocidentais, a
precipitação média anual varia de 800 a 1.200 mm, decrescendo na direção do centro do Estado.
Ao Norte, na região onde o Rio São Francisco desvia o seu curso para o Leste, em direção ao
Oceano Atlântico, a chuva decresce abaixo de 400 mm/ano nos municípios de Curaçá e
Chorrochó.
3.3 GEOMOFOLOGIA E RELEVO
A geomorfologia e o relevo do Estado da Bahia estão descritos como
compartimentos regionais do relevo, conforme Mapa Geomorfológico do Estado da Bahia
(Figura 3.3), e suas características como unidades geomorfológicas apresentadas pelo projeto
RADAM (Radambrasil, 1983 apud Negrão, 2007).
Negrão (2007) descreve o relevo baiano a partir do litoral como planícies e
planaltos, passando por longos terrenos de planalto e mesas na Bacia Sedimentar do Recôncavo.
A sudoeste encontra-se o planalto sul baiano, e na direção oeste a Chapada Diamantina e a
Região Serrana do Espinhaço e Serra Geral, e o Platô de Irecê até a margem direita do rio São
Francisco. A partir daí, até a divisa com os Estados de Goiás e Tocantins, ocorre à extensa
planície do Chapadão Ocidental do São Francisco.
Quanto à altitude, Negrão (2007) cita que o planalto pré-litorâneo, as mesas da bacia
do recôncavo, o planalto costeiro e a planície litorânea encontram-se entre o nível do mar até a
altitude de 400 metros. O planalto sul-baiano e as depressões periféricas, entre altitudes de 400
a 800 metros. As regiões da chapada diamantina, serra geral do espinhaço e chapadão ocidental
do São Francisco, entre altitudes de 800 a 1200 metros.
Figura 3.3 Mapa Geomorfológico do Estado da Bahia.
Para Negrão (2007), nesses compartimentos de relevo existem oito unidades
geomorfológicas que estão associadas a tipos de modelado controlados por feições estruturais,
zonas de denudação, planícies de acumulação de sedimentos e áreas de dissolução de rochas
carbonáticas, conforme descritos a seguir:
3.3.1 Planalto Costeiro
Segundo Negrão (2007), o Planalto Costeiro está localizado desde Camamu até
Mucuri. As unidades geomorfológicas características são relevos de topos planos, contendo
modelados de acumulação em diversos níveis topográficos (tabuleiros Costeiros e baixos
platôs) que ocorrem em sua maior extensão no extremo sul, nas bacias dos rios Mucuri, Itanhém
e Jucuruçu.
Mares de morro ocorrem margeando a costa norte do Estado, desde o município de
Conde até o extremo sul onde tem a sua maior expressão areal. São modelados de desnudação
tipo; colinas, formas de meia laranja, monoclinais, mesetas e feições convexas ou tabulares
separadas por vales chatos ou agudos formando drenagem dendrítica com desníveis da ordem
de 20 a 50 metros (NEGRÃO, 2007).
3.3.2 Bacia Sedimentar Tucano-Recôncavo-Almada
A Bacia do Tucano-Recôncavo está localizada desde o Rio São Francisco, no
extremo norte até a região metropolitana de Salvador, em uma faixa de cerca de 100 km de
largura. A topografia é representada por tabuleiros (NEGRÃO, 2007).
A Bacia de Camamú–Almada é um prolongamento da Bacia do Recôncavo, para
sul, margeando o litoral. A topografia desta bacia apresenta relevos de topos aplanados, bordas
desniveladas com degrau, dissecadas em rochas sedimentares arenosas e argilosas (NEGRÃO,
2007).
3.3.3 Planalto Pré-litorâneo
Segundo Negrão (2007) o planalto pré-litorâneo está localizado desde Santanópolis,
a nordeste, até Itanhém no extremo sul. As unidades geomorfológicas características desse
compartimento, descritas por Negrão (2007) são:
Tabuleiros interioranos - resultantes das coberturas sedimentares aplainadas do
tercio-quaternário, localizadas nas regiões de Feira de Santana, Santo Estevão e Cruz das
Almas.
Serras e depressões intramontanas - localizadas em uma extensa faixa de Itanhém
até Anguera, na região do Planalto de Feira de Santana. São modelados de desnudação dos tipos
colina, forma de meia laranja, monoclinal, meseta, feições convexas ou tabulares separados por
vales chatos ou agudos, formando drenagem dendritica com desníveis de 20 a 50 metros.
Feições do tipo lombada, morro, monte, convexas ou convexo-côncavas, separadas
por vales chatos ou agudos formando drenagem dendrítica ou ramificada com desníveis de 50
a 100 metros.
Feições do tipo serra, montanha, elevações alinhadas ou grupadas em maciços,
encostas convexas, convexo-côncavas e às vezes retilíneas, separadas por vales agudos e
raramente chatos.
3.3.4 Depressões Periféricas
De acordo com Negrão (2007) as depressões periféricas são superfícies de erosão
do sertão, localizadas nas bacias dos rios de Contas, São Francisco, Paraguaçu, Vaza-Barris e
Itapicuru. São originadas durante várias fases de denudação sobre variados tipos de rochas. As
unidades geomorfológicas características desse compartimento, segundo Negrão (2007) são:
Pediplano sertanejo - superfícies de erosão localizadas nas bordas leste e oeste do
planalto Central da Chapada Diamantina, caracterizadas por formas de aplanamento retocadas,
apresentando formações superficiais que indicam remanejamentos sucessivos do material.
Pedimentos funcionais ou retocados por drenagem incipiente - vastas áreas de
modelados de denudação ocorrentes em regiões de rochas cristalinas predominante no
quadrante norte do Estado, entre as cidades de Milagres e Curaçá.
Serras e maciços residuais - relevos serranos, restritos em extensão areal, dispersos
sobre o quadrante norte do Pediplano Sertanejo e borda nordeste da Chapada Diamantina. São
resultantes da erosão diferencial sobre conjuntos de rochas quartzosas do Embasamento
Cristalino e de Complexos Metassedimentares. Suas maiores expressões no Estado são as serras
das Figueiras, Saúde e Itiúba.
3.3.5 Planalto Sul Baiano
Segundo Negrão (2007) o Planalto Sul Baiano corresponde, geograficamente, a
regiões topograficamente elevadas, com relevos de topos aplanados, recobertos por materiais
detríticos, com patamares limitados por serras na vertente oriental e em torno da bacia do rio
de Contas. As unidades geomorfológicas características desse compartimento, descritas por
Negrão (2007) são:
Pediplano cimeiro - regiões aplainadas localizadas no topo do planalto de Vitória
da Conquista, Maracás, Jaguaquara, Planaltino e Nova Itarana. Sobre estas superfícies são
encontradas formações superficiais lateritizadas e localmente cimentadas por sílica e óxidos de
ferro e alumínio. A topografia aplanada, parcialmente conservada, é encontrada a altitudes de
cerca de 1.000 metros.
Patamares e serras do Rio de Contas - áreas ao sudeste do Estado onde predominam
relevos serranos ocorrentes no entorno da bacia do médio Rio de Contas, estendendo-se desde
Caatiba até Brejões.
Serras marginais - relevos de desnudação do tipo colina, meia laranja, monoclinal
ou meseta, feições convexas ou tabulares separados por vales chatos ou agudos formando
drenagem dendrítica com desníveis da ordem de 20-50 metros. Ocorrem margeando todo o
planalto de Vitória da Conquista, desde Encruzilhada, ao sul, passando por Boa Nova ao norte,
até Condeúba e Licínio de Almeida a oeste.
3.3.6 Chapada Diamantina
De acordo com Negrão (2007), a Chapada Diamantina corresponde a um conjunto
complexo de formas aplanadas e feições estruturais realçadas pela dissecação dos
metassedimentos. Inclui formas aplanadas sobre rochas do grupo Bambuí onde se notam os
efeitos da dissolução dos calcários. As unidades geomorfológicas características desse
compartimento, descritas por Negrão (2007) são:
Pediplano cimeiro - regiões altas, aplainadas, localizadas no topo do planalto da
Chapada Diamantina, com destaque nos municípios de Morro do Chapéu, Seabra, Boninal e
Piatã.
Feições de anticlinais aplanados e esvaziados, sinclinais suspensos e blocos
deslocados por falhas - regiões de topos côncavos e convexos, suavemente dobradas, abauladas
ou irregulares, apresentando feições estruturais nítidas que ocorrem na região centro-sul e
noroeste da Chapada Diamantina, envolvendo os municípios de Rio de Contas, Paramirim,
Água Quente, Abaíra e Ibitiara ao sul e Gentio do Ouro ao norte.
Planaltos cársticos - extensas áreas de planaltos rebaixados, localizados no centro-
norte do Estado (Platô de Irecê). São modelados de dissolução em um conjunto de formas
cársticas, geralmente cobertas de materiais argilosos e resíduos silicosos das rochas calcárias
sobre planaltos ou em depressões. As formas de detalhe encontradas na superfície são dolinas,
cavernas, vales cegos, torres e patamares retalhados por sulcos.
3.3.7 Serra Geral do Espinhaço
Para Negrão (2007) a Serra Geral do Espinhaço é um conjunto de elevações
alinhadas na direção N-S, com topos aplanados, sobre metassedimentos do Pré-cambriano. As
unidades geomorfológicas características desse compartimento, segundo Negrão (2007) são:
Pediplano cimeiro - encontrado no topo da Serra do Espinhaço, no entorno dos
municípios de Caetité, Brejinho das Ametistas, Palmas de Monte Alto e Sebastião Laranjeiras.
Patamares marginais - extensas faixas de relevo serrano, localizadas no extremo sul
do Estado desde a sede do município de Urandi, na fronteira com o Estado de Minas Gerais até
Oliveira dos Brejinhos, ao centro-norte.
Serras setentrionais - relevos estreitos e alongados, topos planos, abaulados ou
irregulares, posicionados no quadrante noroeste do Estado, representadas pelas serras do
Estreito e Boqueirão.
3.3.8 Chapadão Ocidental do São Francisco
Segundo Negrão (2007) o Chapadão Ocidental do São Francisco se caracteriza por
apresentar formas de relevos aplanados, sustentados por arenitos cretáceos da formação
Urucuia e do grupo São Francisco, capeado por materiais detríticos, solos lateríticos e
patamares marginais em sedimentos calcíferos do grupo Bambuí. As unidades geomorfológicas
características desse compartimento, descritas por Negrão (2007) são:
Plano sub-estrutural dos gerais - relevos planos, localizados em toda a faixa
extremo-oeste do Estado, limitados pela Serra Geral de Goiás e Chapadão Ocidental da Bahia.
Patamares estruturais - relevos de patamares marginais rebaixados, ocorrentes
desde a região de Cocos e Coribe, ao sudoeste do Rio São Francisco, passando por Correntina
e Barreiras, até Riachão das Neves. Ocorrem sobre sedimentos calcíferos do Grupo Bambuí,
horizontalizados, apresentando níveis de carstificação pouco intensos.
3.4 HIDROGRAFIA
De acordo com Negrão (2007) a rede hidrográfica do Estado é constituída na região
central e norte por cursos de água temporários, enquanto nas regiões úmidas do oeste, litoral e
extremo sul, situa-se a maioria dos rios de regime permanente.
A Figura 3.4 apresenta as treze bacias hidrográficas do Estado. A principal delas é
a do Rio São Francisco que, juntamente com as outras doze, formam o conjunto das bacias
atlânticas, porque deságua no Oceano Atlântico (NEGRÃO, 2007).
Segundo Negrão (2007) o Rio Grande, que apresenta a maior vazão de contribuição
para o Rio São Francisco no Estado da Bahia é alimentado pelo aqüífero Urucuia e vice-versa,
ocorrendo em região de alta pluviosidade no oeste do Estado. Por outro lado, o Rio Salitre que
apresenta a menor vazão do conjunto, corre sobre ambiente cárstico, apresentando diversos
pontos de engrunamento, onde o rio se transforma em fluxo subterrâneo. Em ambos os casos a
conexão hidráulica entre o rio e o aqüífero é altamente significativa.
Para Negrão (2007), das bacias contribuintes para o Oceano Atlântico a menor é a
do Rio Real, situado na região norte do estado, onde se encontram os menores índices de
precipitação, e a bacia de maior contribuição é a do Rio Jequitinhonha, proveniente do Estado
de Minas Gerais e situado ao sul da Bahia onde ocorrem as maiores precipitações.
Figura 3.4 Mapa das Bacias Hidrográficas do Estado da Bahia.
3.5 SOLO
Os solos do Estado da Bahia guardam uma forte correlação com a litológica,
estando distribuídos, de modo geral e prioritariamente, da seguinte forma:
� Região das Bacias do Recôncavo e Litorânea: Argossolos e Latossolos
� Região da Bacia do Tucano: Neossolos
� Região do Semi-Árido: Planossolos
� Região da Chapada Diamantina Ocidental: Neossolos, Latossolos
� Região da Chapada Diamantina Oriental: Neossolos, Cambissolos
� Região do Chapadão do São Francisco (Urucuia): Latossolos
� Região do Bambuí do Oeste e de Irecê: Cambossolos
� Região do Planalto de Conquista: Latossolos e Argossolos
Esses principais solos estão descritos a seguir, segundo Bahia (2003) apud Negrão
(2007) e apresentados no mapa da Figura 3.5:
Argissolos - solos profundos, bem drenados, de textura arenosa a média no
horizonte superficial e textura média a argilosa no horizonte subsuperficial, com baixa
fertilidade natural, topografia plana a suavemente ondulada. Algumas unidades apresentam
baixa capacidade de retenção de umidade, devido a sua característica arenosa.
Cambissolos - solos cuja profundidade varia de pouco profundo a profundo, de
fertilidade natural alta, textura argilosa e relevo suave ondulado a ondulado. Ocorrem em estrita
associação com Latossolos, Argissolos e Vertissolos. As principais limitações são com relação
ao relevo e drenagem, com baixa permeabilidade, devido à textura argilosa.
Latossolos - solos profundos, medianamente drenados, de textura argilosa, com
baixa fertilidade natural, topografia plana a ondulada.
Neossolos - solos profundos, excessivamente drenados e de baixa fertilidade
natural, ocorrem em estreita associação com Latossolos. Contudo, se houver disponibilidade de
recursos hídricos, estes solos podem ser aproveitados com irrigação localizada e de alta
eficiência. Por ocorrerem também em associação com Planossolos Háplicos ou Nátricos, reduz
o seu potencial de aproveitamento.
Planossolos - apresentam sequência de horizontes A, B e C, com profundidade
variando de rasos a medianamente profundos, mostrando características nos horizontes
subsuperficiais, B e/ou C, associadas com umidade (cores de redução e/ou mosqueados).
Normalmente, esses solos ocorrem associados a áreas de relevo plano a suave ondulado, com
horizonte A fraco e moderado, de textura arenosa a média e com horizonte B de textura média
a argilosa.
Figura 3.5 Mapa de Solos do Estado da Bahia.
3.6 VEGETAÇÃO - ECOREGIÃO
Segundo Bahia (2003) apud Negrão (2007), ecoregião é o conjunto de comunidades
naturais, geograficamente distintas, mas que compartilham a maioria de suas espécies, de suas
dinâmicas e de seus processos ecológicos; produzindo condições ambientais similares que são
fatores críticos para a manutenção de sua viabilidade à longo prazo. Cada ecoregião possui uma
vegetação típica que permite o seu enquadramento dentro do estudo de componentes da flora e,
posterior contribuição no diagnóstico da bacia hidrográfica.
Negrão (2007) ressalta que existe uma estreita correlação entre as ecoregiões
apresentadas e a classificação de vegetação oficial brasileira (IBGE, 1992), permitindo uma
adequada identidade entre elas, como mostrado na Tabela 3.1. Em seguida, a Figura 3.6 mostra
o mapa das seis ecoregiões do Estado da Bahia para os estudos de vegetações.
Tabela 3.1 Relação entre Ecoregiões e Tipos de Vegetação Existentes no Estado da Bahia.
Ecorregião (Bahia, 2003) Tipologia Vegetal Dominante (IBGE, 1992)
1. Florestas Costeiras da Bahia Floresta Ombrófila Densa
2. Florestas do Interior da Bahia Floresta Estacional Semi-Decidual
3. Florestas Secas do Nordeste Floresta Estacional Decidual
4. Caatinga Savana Estépica
5. Cerrado Savana
6. Chapada Diamantina Campos Rupestres
Fonte: (IBGE, 1992); Modificado de Bahia, 2003
Figura 3.6 Mapa das Ecoregiões do Estado da Bahia.
3.6.1. Florestas Costeiras da Bahia
As Florestas Costeiras da Bahia ou Mata Atlântica, de denominação Floresta
Ombrófila Densa (Ellemberg & Mueller, 1965, 1966; IBGE, 1992 apud Negrão, 2007),
caracteriza uma vegetação determinada por fatores climáticos tropicais de elevada temperatura
(médias de 25°C), precipitação pluviométrica alta e bem distribuída durante o ano (0 a 60 dias
secos). Esta vegetação ocorre em, praticamente, toda região litorânea do Estado da Bahia (Foto
3.1).
Foto 3.1 Floresta Ombrófila Densa. (GOOGLE, 2015)
3.6.2. Florestas do Interior da Bahia
Segundo Manual de Classificação da Vegetação Brasileira (IBGE, 1992 apud
Negrão, 2007) as Florestas do Interior da Bahia correspondem às vegetações de Floresta
Estacional Semi-Decidual e Floresta Estacional Decidual (Foto 3.2).
Foto 3.2 Floresta Estacional Semi-decidual. (GOOGLE, 2015)
Para Negrão (2007), o tipo de vegetação que caracteriza esta ecoregião está
associado à dupla estacionalidade climática: uma tropical, com época de intensas chuvas de
verão, seguida por estiagem acentuada; e outra, subtropical, sem período seco, mas com seca
fisiológica, provocada pelo intenso frio do inverno, com temperaturas médias inferiores a 15ºC.
No Estado da Bahia, ocorre em uma faixa paralela ao litoral, logo após a área de domínio da
ecorregião Florestas Costeiras da Bahia, quando a precipitação cai para índices menores de 900
mm/ano e começa a existir um déficit hídrico considerável (Bahia, 2003 apud Negrão, 2007).
3.6.3. Florestas secas do Nordeste
A Ecoregião Florestas Secas do Nordeste (Foto 3.3) é caracterizada por duas
estações climáticas bem demarcadas, uma chuvosa, de curta duração, e outra com longo período
seco. Este regime climático influencia a sua cobertura vegetal, que se apresenta na forma de
disjunções florestais com o estrato dominante macro ou mesofanerófito predominantemente
caducifólio, com mais de 50% dos indivíduos despidos de folhagem no período desfavorável
(Bahia, 2003).
Foto 3.3 Floresta Estacional Decidual. (GOOGLE, 2015)
Estas florestas ocorrem na bacia do rio Pardo, no sul do Estado da Bahia; no vale
do rio São Francisco, na região dos municípios de Iuiú, Malhada, Sebastião Laranjeiras; na
divisa com o Estado de Minas Gerais, localizada nos vales dos rios Verde Grande e São
Francisco e, revestindo o planalto de Vitória da Conquista (Bahia, 2003 apud Negrão, 2007).
3.6.4. Caatinga
De acordo com Negrão (2007), a caatinga é um dos principais biomas do nordeste
brasileiro, cobrindo uma área de 570.000 km². Este ecossistema corresponde a 37% da região
Nordeste e a 6,7% do território nacional. Abrange praticamente toda a área dos Estados do
Ceará e Rio Grande do Norte, sudeste do Piauí e a maior parte dos estados da Paraíba,
Pernambuco, Alagoas e Sergipe, além do interior da Bahia (regiões nordeste, norte e centro-
oeste).
O Estado da Bahia tem cerca de 45% do seu território incluído no semi-árido,
representando 347.147 km², abrangendo 248 municípios e mais de 6 milhões de habitantes
(Queiroz, 1999; Bahia, 2003 apud Negrão, 2007).
Esses números mostram a importância do conhecimento desta ecorregião visando
seu correto manejo e conservação. Este ecossistema está fortemente associado ao clima,
principalmente à estação seca, cujo período excede a cinco meses. A vegetação da caatinga está
mostrada nas Fotos 3.4 e 3.4b, para o período chuvoso e período seco, respectivamente.
Foto 3.4a Caatinga, período chuvoso. (CARMO, 2015)
Foto 3.4b Caatinga, período seco. (GOOGLE, 2015)
3.6.5. Cerrado
O Cerrado ocupa uma área de 1,3 milhões de km² do território brasileiro. É definido
como uma ecoregião de vegetação xeromorfa (Foto 3.5), preferencialmente de clima estacional,
com cerca de cinco meses secos (de abril a setembro), podendo ser também encontrado em
clima ombrófilo (NEGRÃO, 2007).
Na Bahia, o Cerrado ocupa toda a região oeste do Estado. Segundo Negrão (2007)
nessa ecorregião ocorrem três ecossistemas associados:
Veredas - Representam um ecossistema de grande relevância dento da ecorregião
Cerrado, por serem responsáveis pela manutenção e multiplicação da fauna terrestre e aquática,
além de contribuírem para a perenidade e regularidade dos rios da região (EPAMIG, 1991 apud
Negrão, 2007).
Matas ciliares ou de galerias - Trata-se da formação florestal estacional
semidecidual relativamente estreita que ocorre ao longo dos cursos d’água e sobre terrenos
acidentados, raramente ultrapassando 100 metros de largura, e com o estrato arbóreo variando
de 20 a 25 metros de altura, com poucos indivíduos emergentes (UNESCO, 2.000; Bahia, 2003
apud Negrão, 2007).
Cerradão - É uma formação florestal com aspectos xeromórficos apresentando
espécies que ocorrem no Cerrado e também por espécies típicas de matas. A altura média do
estrato arbóreo varia de 8 a 15 metros, com ocorrência de estratos arbustivos e herbáceos
(UNESCO, 2.000; Bahia, 2003 apud Negrão, 2007).
Foto 3.5 Cerrado ou Savana. (NEGRÃO, 2007)
3.6.6. Chapada Diamantina
De acordo com Negrão (2007) a ecorregião da Chapada (Foto 3.6) está localizada
na região central do Estado e coincidente com a área da Chapada Diamantina.
Foto 3.6 Chapada Diamantina (Negrão, 2007
Compreende um mosaico de vegetação e ecossistemas onde são encontradas as
formações que seguem abaixo descritas por Negrão (2007).
Caatinga: desde as ralas e densas, arbustivas e arbóreas, com ou sem cactáceas e
palmeiras.
Cerrado: desde os campestres, cobrindo os chapadões e encostas suaves, até os
cerrados arbóreos e os cerradões, com árvores pequenas, medianas ou grandes.
Floresta estacional semidecidual: ocupando as encostas úmidas, principalmente
associadas aos vales dos rios, constituindo as matas ciliares.
Campos rupestres: encontrados nas encostas secas e nas cumeadas das serras,
associados à ocorrência de solos rasos sobre rochas, formando refúgios ecológicos, onde a
vegetação é exuberante e variadíssima.
Florestas estacionais: encontradas nos chapadões.
Matas de encostas e matas de neblina: encontradas nos sopés das serras e ricas em
espécies nobres.
Floresta atlântica: por sua composição florística se enquadra como parte das
formações florestais componentes da Mata Atlântica.
3.7 DOMÍNIOS HIDROGEOLÓGICOS DO ESTADO DA BAHIA
Neste trabalho são usadas definições de Domínios Hidrogeológicos que
correspondem aos Domínios Aquíferos definidos por Guerra & Negrão (1996) apud Negrão
(2007) como porções extensas do território do Estado da Bahia que, embora a diversidade das
suas características geológicas tem comportamento hidrogeológico homólogo. Foram definidos
por esses autores cinco domínios aquíferos:
1. Coberturas Detríticas Tércio-Quaternárias ou Domínio Aqüífero das Coberturas;
2. Bacias Sedimentares do Fanerozóico ou Domínio Aqüífero dos Sedimentos;
3. Super Grupo São Francisco ou Domínio Aqüífero dos Calcários;
4. Supergrupo Espinhaço e Complexos Vulcano-Sedimentares ou Domínio Aqüífero dos
Metassedimentos;
5. Terrenos Granulíticos, Migmatíticos e Granitóides Intrusivos ou Domínio Aqüífero do
Cristalino.
Os domínios aquíferos das coberturas e dos sedimentos foram aqui agrupados em
apenas um; domínio das rochas sedimentares. Portanto, os quatro domínios hidrogeológicos
estão assim definidos:
1. Domínio das rochas cristalinas ou do cristalino;
2. Domínio das rochas metassedimentares ou dos metassedimentos;
3. Domínio das rochas calcárias ou dos calcários;
4. Domínio das rochas sedimentares ou dos sedimentos.
No Mapa Geológico do Estado da Bahia (Figura 3.7) são apresentados os extensos
terrenos geológicos e suas associações com os domínios aquíferos definidos por Guerra &
Negrão (1996).
Figura 3.7 Mapa Geológico e Domínios Aquíferos do Estado da Bahia.
3.7.1 Domínio das Rochas Cristalinas
O domínio do cristalino descrito por Barbosa & Dominguez (1996) apud Negrão
(2007) está correlacionado aos terrenos granulíticos, migmatíticos e granitóides intrusivos,
representados na porção centro-oriental do Estado. Atravessa o Estado da Bahia de norte a sul,
sendo o anti país demais domínios hidrogeológicos (Figura 3.7).
De acordo com Negrão (2007) este domínio é composto de granitóides, migmatito,
ortognaisses; gnaisses; granito, granodiorioto, tonalito; anortosito, gabro; anatexito; gnaisse
granulito, ortognaisse; kinzigito, metachert, quartzito e calciosilicáticas; anfibolito, formação
ferrífera bandada, metabasalto: gabronorito, norito e piroxenito; monzogranito; charnoquito e
enderbitos; paragnaisse; peridotito, serpentinito; granulito, ortogranulito; sienito e diorito.
Segundo Negrão (2007) este domínio está subdividido em grandes blocos
geotectônicos denominados de blocos do Gavião, do Paramirim e Guanambi-Correntina
situados nas regiões sul-sudoeste do Estado; Bloco Jequié, na região centro-leste; Cinturão de
Itabuna, posicionado na faixa litorânea sul; Blocos de Mairi, de Serrinha e Cinturão Salvador-
Curaçá que ocupa a parte centro-norte; Cinturão Salvador-Esplanada que bordeja o litoral norte;
e, os Domínios do Sobradinho e Macururé.
3.7.2 Domínio das Rochas Metassedimentares
Devido a grande variedade de unidades litológicas que compõem este domínio
hidrogeológico, são apresentadas neste trabalho as principais unidades e também algumas
menos expressivas, mas que existem poços tubulares da CERB nelas perfurados e cujas águas
apresentam elevadas concentrações de ferro.
Segundo Negrão (2007) o domínio dos metassedimentos no Estado da Bahia é
composto por arenito, arenito arcoseano, conglomerado, pelito ou argilito; filito carbonoso,
metatufo, metaultrabásica, calcissilicática; anfibolito, ardósia, metariolito, siltito, quartzito;
calcarenito, pelito e arenito; grauvaca, paragnaisse e metavulcânica; filito, metaconglomerado;
diamictito, tilito; quartzo micaxisto. Esse autor inclui também as rochas meta-vulcânicas
básicas, intermediárias e ácidas, formação ferrífera bandada, meta-tufo e sedimentos
associados, por apresentar comportamento hidrogeológico similar aos dos metassedimentos.
O domínio dos metassedimentos na parte central da Bahia (Figura 3.7) é
representado pelas regiões do Espinhaço Setentrional e da Chapada Diamantina onde se
localizam os Grupos Borda Leste, Serra Geral, Paraguaçu e Chapada Diamantina.
Seguem descritas, da base para o topo, as unidades litológicas, segundo Negrão
(2007):
O Grupo Borda Leste é formado por rochas vulcânicas ácidas e por quartzitos de
origem eólica. Sobrepostos ocorrem quartzitos e filitos interestratificados de ambiente marinho
de plataforma. Ao norte as rochas vulcânicas desaparecem e os quartzitos estão depositados
diretamente sobre o embasamento (Barbosa & Dominguez, 1996 apud Negrão, 2007).
O Grupo Serra Geral é constituído de sedimentos arenosos de origem fluvial-eólica,
com seixos da Formação sotoposta que evoluem para quartzitos eólicos que passam para filitos
granadíferos e localmente grafitosos.
O Grupo Paraguaçu se caracteriza na parte sul por quartzitos feldspáticos sobre
rochas efusivas ácidas, de siltitos e folhelhos. Mais a norte, é composto por metaconglomerado
e metarenitos grossos de origem fluvial que estão depositados diretamente sobre as rochas do
embasamento cristalino. Esses níveis basais gradam lateral e verticalmente para ritmitos e
quartzitos de origem eólica.
O Grupo Chapada Diamantina é composto pelas Formações Tombador, Caboclo e
Morro do Chapéu. A Formação Tombador é formada por metarenitos finos a muito grossos,
com intercalações de níveis conglomeráticos. A Formação Caboclo é constituída de metapelitos
e arenitos finos interestratificados depositados em ambiente marinho raso. A seqüência
deposicional Morro do Chapéu, caracteriza-se por conglomerados e arenitos conglomeráticos
que gradam para arenitos bem selecionados e metapelitos.
Negrão (2007) inclui também no domínio das rochas sedimentares as litologias
pertencentes ao Grupo Itapicuru, Complexos Mundo Novo e Contendas-Mirante, a sequência
vulcanossedimentar Rio Salitre e os “Greenstone Belts” Rio Itapicuru e Umburana.
O Grupo Itapicuru é constituído por quartzitos e conglomerados (Formação Serra
do Córrego) e por quartzitos com intercalações de conglomerados e xistos aluminosos
(Formação Rio do Ouro). Essas Formações intercalam níveis de rocha ultramáficas
consideradas atualmente como pertencentes ao Complexo Mundo Novo.
O Complexo de Mundo Novo é formado pelos litotipos do flanco leste da serra de
Jacobina associado aos basaltos, rochas calcissilicáticas, cherts e grafitaxistos da região de Rui
Barbosa, e pelas rochas vulcânicas ácidas-intermediárias da região de Piritiba e ainda, fatias de
rochas ultramáficas intercaladas nos quartizitos do Grupo Itapicuru (Barbosa & Dominguez,
1996 apud Negrão, 2007).
O Complexo Contendas–Mirante localiza-se na extremidade sul da região da
Chapada Diamantina. É constituído por rochas metabasalticas e outras metavulcânicas
intermediárias a ácidas além de metassedimentos vulcanoquímicos, compondo uma Unidade, e
outra Unidade essencialmente metassedimentar com intercalações de vulcânicas félsicas e
vulcanoquímicos.
Para Ribeiro (1998) apud Negrão (2007), a seqüência Rio Salitre é um conjunto
litológico constituído por um pacote basal de metabasaltos com intercalações restritas de níveis
vulcânicos félsicos, e um pacote superior formado de metapelitos esverdeados, associado com
níveis de metachert e tremolita-quartzitos. Tem inicio na borda norte da Chapada Diamantina
e prolonga-se até o rio São Francisco.
Negrão (2007) salienta ainda a presença dos metassedimentos das faixas de
dobramentos que contornam a parte central do território do Estado. Na extremidade noroeste-
norte localiza-se a faixa de dobramento de Formosa do Rio Preto - Riacho do Pontal. A faixa
Formosa do Rio Preto é constituída por quartzitos micáceos, sericitaxistos, cianitaxistos, filitos
hematíticos, grafitaxistos e anfibolitos (Grupo Rio Preto) e por metacarbonatos, metarenitos,
metasiltitos e diamictitos (Grupo Bambuí).
A faixa Riacho do Pontal é composta por calcários e mármores, clorita-muscovita-
xistos, metagrauvacas e xistos feldspáticos, granada-muscovita-biotitaxistos, quartzoxisos e
quartzitos (Complexo Casa Nova) e por metabasaltos e metaultramáficas, associadas a cherts,
formação ferrífera, micaxistos, calcissilicáticas e paragnaisses (Complexo Lagoa do Alegre).
Na extremidade nordeste da Bahia, localizam-se os metassedimentos vinculados a
Faixa de Dobramento Sergipana. Essa faixa é composta por grauvacas, conglomerados, filitos
e dolomitos e metacarbonatos, metassiltitos, xistos, além dos Complexos vulcanossedimentar
de Marancó e o Complexo sedimentar-magmático de Canindé.
Inclui-se ainda nesse domínio, a faixa Araçuaí–Piripá e o Grupo Rio Pardo
localizados na parte sudoeste e sul da Bahia, descritos por Pedreira (1996), apud Negrão (2007).
A Faixa Araçuaí–Piripá é constituída de metassedimentos do tipo arcoseanos,
cianitaxistos, silimanitaxistos e xistos conglomeráticos. As deformações destes
metassedimentos são de média intensidade com dobras abertas de eixos orientados segundo
NNW, todavia podem tornar-se apertadas, isoclinais, com eixos em torno de NW-SE.
O Grupo Rio Pardo, situado próximo ao litoral sul do Estado, é composto por
metabrecha, metaconglomerados, metagrauvacas e metarcóseos (Formação Panelinha);
metadolomitos, metarenitos, metagrauvacas, metasiltitos, metacalcários e ardósias (subgrupo
Itambé) e calcarenitos com lentes de metaconglomerados, metagrauvacas e ardósias,
metagrauvacas feldspáticas e metarenitos (Formação Salobro).
3.7.4. Domínio das Rochas Calcárias
Os calcários estão distribuídos na margem ocidental do rio São Francisco, na parte
central, na porção nordeste e no médio extremo sul do Estado da Bahia.
De acordo com Negrão (2007) as rochas carbonáticas deste domínio, genericamente
denominadas por calcários, são identificadas em detalhe como: metacalcário, metamarga com
intercalações de metassiltito; rochas carbonáticas e sedimentos siliciclásticos; calcários e
siltitos; calcário, dolomito, filito e metachert; calcarenito, calcilutito, carbonato oolítico.
Também estratos de diamictitos com níveis de grauvaca; ardósias, folhelhos e calcários; -
metagrauvaca, metarcóseo e metarenito feldspático.
Esses sedimentos carbonatados (Figura 3.7) são considerados como pertencentes
ao Supergrupo São Francisco, divididos nos Grupos Bambuí, parte central e região oeste do
Estado, Grupos Vasa Barris e Miaba nas faixas carbonatadas da região norte-nordeste e no
Grupo Rio Pardo, região sul (NEGRÃO, 2007).
Os calcários e litologias associadas do Grupo Bambuí na região central formam as
Bacias de Irecê, Utinga – Iramaia e do Salitre. Estão agrupados na Formação Bebedouro e na
Formação Salitre. A primeira é constituída por diamictitos de origem glacial, e a segunda por
várias litofácies carbonáticas que foram depositadas em ambiente do tipo marinho raso e
planície de maré (NEGRÃO, 2007).
Na região Oeste do Estado, as rochas carbonáticas do Grupo Bambuí foram
subdivididas nas Formações Sete Lagoas (calcilutitos, calcarenitos e margas), Serra de Santa
Helena (alternância de calcários, calcarenitos e pelitos), Lagoa do Jacaré (calcários e
calcarenitos) e Serra da Saudade (siltito por vezes argiloso e calcissiltito subordinado).
(NEGRÃO, 2007).
Barbosa & Dominguez (1996) apud Negrão (2007) descrevem os carbonatos do
Grupo Vaza-Barris como ritmititos, calcários oolíticos e dolomitos, com espessura variável de
200 a 1300 metros, e o Grupo Miaba, como metadolomitos, sucedidos por calcários,
calcarenitos e filitos carbonosos escuros.
Segundo Negrão (2007) os horizontes carbonatados do Grupo Rio Pardo são
definidos como mármores dolomíticos de coloração bege e cinza-claro com intercalações de
metadolomito cinza-claro e escuro interestratificados com quartzitos (Formação Santa Maria
Eterna) e como dolomitos, calcários micáceos, quartzitos puros (Formação Serra do Paraíso).
3.7.5. Domínio das Rochas Sedimentares
O domínio das rochas sedimentares é representado pelas Bacias Sedimentares
Camamu-Almada, Recôncavo, Tucano e Urucuia (Fanerozóico) e pelas Coberturas Detríticas
Tércio-Quaternárias.
De acordo com Negrão (2007), a bacia de Camamu-Almada é constituída na base
por folhelhos vermelhos, arenitos esbranquiçados a amarelados, finos a grosseiros, com lentes
de conglomerados finos e siltitos, pertencentes ao Grupo Brotas. Sobrepostos ocorrem os
sedimentos arenosos com intercalações de níveis de gipsita, calcário e baritina, pertencentes à
Formação Taipu-Mirim. O topo é composto de calcário dolomítico, cinza a creme, betuminoso,
fossilífero, da Formação Algodões.
Os sedimentos que compõem a bacia Recôncavo-Tucano estão descritos da base
para o topo, segundo Negrão (2007), da seguinte forma:
Na bacia do Recôncavo a Formação Aliança é constituída por folhelhos vermelhos
a amarronzados do Membro Afligidos, sobrepostos por arenitos vermelhos com manchas
brancas do Membro Boipeba e por folhelho vermelho tijolo do Membro Capianga.
A Formação Sergi é constituída por arenito esbranquiçado e amarelado, fino a
grosseiro, às vezes, arenito vermelho, podendo apresentar intercalações lenticulares e esparsas
de conglomerados e siltitos.
A Formação Itaparica, do Grupo Santo Amaro, é constituída por folhelhos de cor
cinza esverdeado a marrom, com intercalações de níveis de arenitos. O topo desta formação é
marcado pelo Membro Água Grande que é formada de quartzo-arenitos e sub-arcósios. A
Formação Candeias, desse mesmo Grupo, é caracterizada por folhelhos cerosos, cinza-escuros
e níveis de siltitos, folhelhos, calcários e arenitos.
O Grupo Ilhas é formado por uma alternância de camadas de arenitos, siltitos,
folhelhos e finos níveis de carbonatos. É composto pelas Formações Marfim e Pojuca. A
Formação Marfim reúne arenitos finos e argilosos de ocorrência aleatória (horizonte Caruaçu)
e outros níveis de arenitos (Membro Catu). A Formação Pojuca tem uma composição de níveis
arenosos e argilosos.
A Formação São Sebastião é caracterizada pela deposição de espesso pacote de
sedimentos arenosos e folhelhos intercalados. O sentido da progradação destes sedimentos é
da Bacia do Tucano Sul para a Bacia do Recôncavo podendo alcançar localmente até quatro
mil metros de espessura.
Recobrindo 75% da área das Bacias ocorrem os sedimentos da Formação Marizal,
contendo em sua constituição, horizontes de conglomerados, sucedidos por arenitos e folhelhos.
A Formação Urucuia é constituída por arenito rosa e branco, argiloso, friável,
granulação média, grãos subarredondados e subangulares, bem classificados. Grada para
arenito creme, granulação média, grãos arredondados e subarredondados, intensamente
silicificado, formando um arenito muito duro que sustenta o topo do chapadão.
Segundo Negrão (2007) as Coberturas Detríticas Tércio-Quaternárias englobam: as
unidades líticas de depósitos marinhos e continentais costeiros; depósitos aluvionares;
depósitos colúvio-eluvionares; paleodunas continentais; formação Caatinga; depósitos detrito-
laterítico; coberturas detrito-lateríticas com concreções ferruginosas e Grupo Barreiras;
depósitos eólicos litorâneos, pântanos e mangues.
As Coberturas da faixa litorânea são constituídas por sedimentos de baixa coesão,
comumente apresentam colorações amareladas, esbranquiçadas ou ferruginosas, cujas camadas
podem ser individualizadas como estratos argilosos, arenosos, muitas vezes com níveis
conglomeráticos na base (NEGRÃO, 2007).
Entre os sedimentos do Grupo Barreiras e a linha de costa, ocorre uma faixa de
sedimentos associados ao período Quaternário. Esta unidade de forma indivisa é composta por
arenitos de praia, cordões de dunas ativas e inativas, depósitos marinhos e lagunares e ainda, os
recifes coralinos (NEGRÃO, 2007).
Para Negrão (2007), em direção ao interior do Estado, as Coberturas são de pouca
espessura e recobre áreas aplainadas ou pediplanizadas. São níveis arenosos e argilosos, não
consolidados, cimentados localmente por óxido de ferro. Na base, podem ocorrer níveis de
conglomerados. Essas Coberturas são expressivas na região norte a noroeste do Estado, onde
os sedimentos arenosos superficiais margeiam o Rio Grande, Rio Preto e formam as dunas
continentais existentes entre Pilão Arcado e Barra.
Destacam-se ainda no interior do Estado os extensos lençóis arenosos do norte-
noroeste e centro-norte que podem ser individualizados como aqüíferos tais como os
sedimentos que recobrem a região do médio Rio são Francisco; a faixa aluvial que acompanha
de sul a norte este mesmo rio; os depósitos litorâneos posicionados no extremo sul e nordeste;
e, ainda as áreas peneplanizadas que constituem os planaltos das regiões de Vitória da
Conquista e de Maracás; além de outras de menor extensão como aquelas que circundam os
municípios de Santo Estevão, Capim Grosso, Ourolândia, Tapiramutá, Crisópolis, Sátiro Dias,
Jandaíra e Esplanada (NEGRÃO, 2007).
Existem também os depósitos de sedimentos fluviais dispostos às margens das
principais drenagens do Estado. Esses sedimentos são dominantemente arenosos com lentes ou
níveis argilosos, siltosos e de conglomerados. Na região oeste, ao longo do curso do Rio São
Francisco, ocorre um pacote aluvial com até 20 km de largura e espessura superior aos 10
metros. A constituição dessa faixa aluvial do Rio São Francisco, também denominada de
Formação Vazante é similar à descrição geral (NEGRÃO, 2007).
3.8. AQUÍFEROS DO ESTADO DA BAHIA
3.8.1. Aquífero Cristalino
De acordo com Negrão (2007) o Sistema Aquífero Cristalino ocupa 201.688 km2
da área do Estado da Bahia, a maior parte inserido no semiárido baiano, representando portanto,
a área mais crítica do Estado em termos de precipitações e de condições hídricas.
O aquífero cristalino é composto essencialmente por uma variedade de rochas
definidas no item Domínio do Cristalino, de natureza essencialmente fissural ou fraturada, de
baixa capacidade de armazenamento. Segundo Negrão (2007) formam aquíferos fissurais
livres, de baixa permeabilidade, pouco profundos, com recargas pelas precipitações
pluviométricas que incidem sobre a área aflorante do aquífero.
Para Negrão (2007) o fluxo subterrâneo ocorre na rede de fraturas, obedecendo
regionalmente às direções preferenciais das fendas do corpo rochoso, com as descargas
ocorrendo naturalmente através da rede de drenagem e pelas perdas por evapotranspiração. Suas
águas apresentam elevado índice de salinização, especialmente quando submetidas a condições
climáticas de precipitações pluviométricas inferiores a 800 mm/anuais.
Nas regiões úmidas, onde ocorrem as maiores pluviosidades, as reações químicas
são mais intensas sobre as rochas formando um manto decomposto mais espesso que
contribuem decisivamente para as condições de recarga e descarga do aquífero, resultando, com
relação a concentração de sais, em uma sensível melhoria na qualidade química de suas águas.
3.8.2. Aquífero Metassedimentar
Segundo Negão (2007) o Aquífero Metassedimentar ocupa 84.330 km2 da área do
Estado, estando representado por quartzitos metarenitos, metassiltitos, argilitos e xistos.
A maior parte deste aquífero está compreendida em áreas da Chapada Diamantina
com precipitações pluviométricas acima de 800 mm/ano, e características litológicas
predominantemente quartizíticas, onde as águas em geral são de baixa salinidade. Sua
constituição litológica reflete-se diretamente a alta densidade de fraturamento, resultando em
aumento da permeabilidade, drenagem subterrânea e taxa de recarga (NEGRÃO, 2007).
Apesar da melhor condição de armazenamento, recarga e qualidade de água, suas
reservas, são consideradas pequenas, mas, com capacidade para atender demandas de pequenas
cidades, rebanhos e comunidades rurais dispersas (NEGRÃO, 2007).
3.8.3. Aquífero Cárstico
Negrão (2007) cita que as rochas carbonatadas recobrem aproximadamente
77.574,5 Km2 da área do Estado, estando representadas pelo Grupo Bambuí, que ocorrem no
platô de Irecê, vale do rio Salitre, vale do Iuiú e Oeste do São Francisco.
Uma das características das regiões cársticas é a deficiência de mananciais
superficiais. A rede de drenagem torna-se extremamente rarefeita sendo substituída por uma
drenagem tipicamente subterrânea, daí a grande importância dos mananciais subterrâneos para
estas regiões (NEGRÃO, 2007).
Os calcários são rochas bastante solúveis. Em subsuperfície esta característica
facilita a formação de canais, cavernas e ampliação de rede fissural, possibilitando uma maior
permo-porosidade da rocha, que irá interferir diretamente nas condições de recarga e
armazenamento. Como consequência, desenvolve-se um aqüífero de natureza cárstico-fissural,
bastante heterogêneo e anisotrópico (NEGRÃO, 2007).
De acordo com Negrão (2007) os aquíferos cársticos baianos têm reservas
suficientes para atender as necessidades de abastecimento de pequenas cidades, comunidades
rurais, rebanhos e pequenos projetos de irrigação.
As áreas de ocorrência desses aquíferos encontram-se submetidas a regime
pluviométrico com precipitações abaixo de 800 mm/ano, na Chapada de Irecê e Vale do Salitre;
e acima de 800 mm/ano, no Oeste do São Francisco e outras áreas menores (NEGRÃO, 2007).
Nos calcários localizados abaixo de 800 mm/ano se concentram a maior densidade
de poços tubulares perfurados dos quais, pode-se obter uma grande quantidade de dados
hidrogeológicos e hidroquímicos de suas águas.
As águas desse sistema aquífero possuem elevado teor de dureza, predominando,
como principal componente, os bicarbonatos de cálcio e magnésio, obedecendo sempre a
relação iônica dominante; para o grupo dos ânions, rHCO3>rCl>rSO4 e para o grupo dos
cátions rCa>rMg>rNa (Guerra, 1986 apud Negrão, 2007).
Na região Oeste do rio São Francisco, onde estão localizados os calcários com
precipitação pluviométrica acima de 800 mm/ano, encontram-se parcialmente recoberto por
sedimentos do arenito do aquífero Urucuia. Segundo Negrão (2007) esta condição geológica
favorece a recarga desse aquífero pela transferência de água dos arenitos para os calcários
subjacentes ou através da rede de drenagem que é alimentada diretamente pelos arenitos do
aquífero Urucuia, cujo fluxo tem direção para a área exposta do Calcário e para o Rio São
Francisco. Para esse autor, uma maior precipitação pluviométrica sobre a sua área aflorante
resulta em melhor qualidade hidroquímica de suas águas.
3.8.3. Aqüíferos Sedimentares
Os aqüíferos sedimentares são reservatórios de águas subterrâneas contidas nos
poros dos sedimentos. As coberturas detríticas e as bacias formam os aquíferos sedimentares
do Estado da Bahia.
De acordo com Negrão (2007) o sistema aquífero das bacias sedimentares ocupa
uma área de aproximadamente 115.081 km2, correspondendo a 20% da área do Estado onde
reúne condições geomofológicas e hidrogeológicas para armazenarem grandes reservas de
águas subterrâneas. Este sistema aquífero é representado pelas bacias sedimentares do
Recôncavo, Tucano e Urucuia
3.8.1.1. Aquíferos da Bacia do Recôncavo
Segundo Negrão (2007) a Bacia do Recôncavo compreende cerca de 10.500 km2
do Estado, e tem como os mais importantes aquíferos, da base para o topo, os arenitos das
Formações Sergi, São Sebastião e Marizal.
O sistema aquífero Sergi é constituído essencialmente de arenitos e possui
espessura média de 200 m. Aflora em uma estreita faixa, na borda Oeste da bacia do Recôncavo,
com direção aproximada Norte/Sul e mergulho para Leste. Esses arenitos podem produzir
próximo às suas áreas de recarga, água subterrânea de boa qualidade (NEGRÃO, 2007).
Em profundidade, a Formação Sergi encontra-se confinada pelas Formações
Aliança e Candeias, que contêm aguas subterrâneas salinizadas. Em determinadas áreas da
bacia ocorrem falhas geológicas cortando estes pacotes sedimentares, podendo colocar em
comunicação a água subterrânea de qualidade do Sergi com aquelas indesejáveis das Formações
confinantes, vindo a comprometer este aquífero.
Negrão (2007) cita os dados obtidos de ensaios de vazão realizados pela CERB na
Ilha de Matarandiba que revelaram os seguintes parâmetros hidrogeológicos para a Formação
Sergi: transmissividade, T = 5,6 . 10-4 m2/s e coeficiente de armazenamento, S = 6,0. 10-5.
O potencial hidrogeológico do sistema aquífero Sergi na Bacia do Recôncavo é
considerado médio, com poços tubulares apresentando vazões que variam de 10 a 30m³/h e
água de boa qualidade. O Aquífero Sergi armazena e libera suas águas através de porosidades
primária (poros) e secundária (fendas e fraturas), estas últimas originadas em resposta dada
pelos clásticos bastantes coesos aos movimentos tectônicos que afetaram a bacia.
No topo da sequência sedimentar da Bacia do Recôncavo ocorre a Formação São
Sebastião, que encontra-se parcialmente recoberta pelos sedimentos arenosos da Formação
Marizal. Todo o pacote sedimentar, aqui denominado, Aquífero São Sebastião-Marizal, aflora
em mais de 50% da área da bacia.
Na Bacia do Recôncavo as maiores reservas de água subterrânea estão concentradas
no sistema aquífero superior, representado pelas Formações São Sebastião-Marizal. Nas
proximidades do município de Camaçari, os parâmetros hidrogeológicos indicaram os seguintes
valores médios: transmissividade, T = 3,5. 10-3 m2/s; permeabilidade, K = 1,2. 10-5 m/s e
coeficiente de armazenamento, S = 2,0. 10-4 (NEGRÃO, 2007).
A potencialidade hidrogeológica deste sistema aquífero é considerada alta. Assim,
devido a grande capacidade de produção dos poços, com vazões superiores a 200 m3/h, e por
possuir águas de excelente qualidade físico-química, esse aqüífero tem sido largamente
explorado para o abastecimento de centros urbanos, pelas indústrias engarrafadoras de água
mineral e potável de mesa, localizadas nos municípios de Alagoinhas, Camaçari e Dias D’Ávila
e pelas indústrias do Polo Petroquímico de Camaçari.
3.8.1.2. Aquíferos da Bacia do Tucano
Segundo Negrão (2007) a Bacia Sedimentar de Tucano tem cerca de 30.000 km2 de
área e está dividida em três sub-bacias: Tucano Sul, Tucano Central e Tucano Norte. Os
principais reservatórios de águas subterrâneas desta bacia são os aquíferos Sergi, Ilhas,
Massacará e Marizal. A grande extensão territorial e as excelentes condições de armazenamento
fazem desta Bacia uma das maiores reservas de água subterrânea do Estado.
Semelhante ao que ocorre na Bacia do Recôncavo, em direção ao interior da bacia,
o aquífero Sergi encontra-se confinado pelos sedimentos das Formações Aliança e Candeias,
que contêm águas salinizadas. Em função de falhas geológicas existentes na bacia ou pela
intervenção humana de caráter destrutivo como a má construção de poços tubulares profundos,
o aquífero Sergi, inicialmente contendo água doce, pode ter suas condições naturais
modificadas, vindo a salinizá-lo.
O aquífero Ilhas, com uma área de exposição de 2.205 km2 se caracteriza pela a
alternância de arenitos e folhelhos e pelas extensas áreas de afloramentos. Sua espessura pode
chegar a 900 metros (Negrão, 2007), com forte predominância de clásticos, condição que o
coloca como reserva estratégica de água subterrânea da bacia.
Importantes projetos de captação de água subterrânea têm sido implementados pelo
Governo do Estado da Bahia a partir deste sistema aquífero. Na região do município de
Biritinga, por exemplo, vários poços tubulares suprem o sistema integrado Serrinha/Coité,
assim como, na região que compreende os municípios de Euclides da Cunha, Quinjingue,
Cícero Dantas e Banzaê, foram perfurados diversos poços para o sistema integrado do Projeto
Tucano, fases I e II, com profundidades entre 400 e 500 m, vazões acima de 300 m3/h e água
de excepcional qualidade.
De acordo com Negrão (2007) foram obtidos os seguintes valores médios para os
parâmetros hidrogeológicos determinados por ensaios em Biritinga (Tucano Sul) e em Euclides
da Cunha (Tucano Central), respectivamente:
T = 4,8. 10-3 m2/s; K = 1,6. 10-6 m/s e S = 1,6. 10-2
T = 7,1. 10-3 m2/s; K = 2,85. 10-5 m/s e S = 1,01. 10-5
O Grupo Massacará é o sistema aquífero mais explorado e o mais importante desta
bacia. Utilizam-se suas águas para o abastecimento público e para a irrigação. Existe uma
grande quantidade de poços tubulares perfurados para captar água deste aquífero com resultados
excelentes de vazão e de qualidade de água.
Os sedimentos que compõem esse Grupo apresentam características litologias
bastante similares aos das unidades envolventes, Formação Marizal e Grupo Ilhas. Dado a
complexidade de individualiza-los em função dos poucos trabalhos de pesquisa efetuados na
Bacia do Tucano, alguns autores preferem agrupá-los em um único sistema aquífero,
denominando-o de aquífero Marizal-Massacará. Para Negrão (2007) a espessura deste sistema
aquífero pode ultrapassar 4.000 metros.
Os Sedimentos da Formação Marizal recobrem aproximadamente 2/3 da Bacia do
Tucano, a maior parte sobre o Grupo Massacará, podendo atingir espessura de 400 m, sob a
forma de aqüífero livre e semiconfinado (NEGRÃO, 2007).
Em função de sua posição topográfica elevada e relevo em forma de tabuleiros, o
sistema aquífero Marizal possui níveis hidrostáticos profundos, aproximadamente 200m.
Apesar dessa implicação, os tabuleiros desempenham uma importante função de recarga do
sistema aquífero, dado ao espesso pacote arenoso de boa permeabilidade e à grande extensão
de afloramento em forma de mesa.
As águas deste aquífero são consideradas de boa qualidade, todavia, em função de
concentrações pontuais de sais (evaporitos), associadas principalmente ao conglomerado basal,
costumam apresentar localmente alta salinidade.
3.8.1.4. Aquífero Urucuia
O aquífero Urucuia ocorre na divisa dos Estados de Bahia, Tocantins, Minas Gerais,
Piauí, Maranhão e Goiás. Ocupa uma área aproximada de 120.000 Km², grande parte desta área,
cerca de 80% está compreendida na região Oeste do estado da Bahia (Figura 3.8), nos
municípios de Barreiras, São Desidério, Cocos, Correntina e Formosa do Rio Preto (BONFIM
e GOMES, 2004).
De acordo com Bahia (2003) o sistema aquífero Urucuia comporta-se como
tipicamente livre, apresentando às vezes características compatíveis com o tipo semi-confinado,
com recarga em toda a extensão areal, sendo maior na direção oeste. Apresenta espessura em
torno 400 m, sendo que seus sedimentos podem alcançar 1.400 m de espessura (BONFIM e
GOMES, 2004).
Figura 3.8 Mapa de localização do Aquífero Urucuia no oeste da Bahia. (GASPAR, 2006)
Foram realizadas pesquisas pelo Instituto de Gestão de Águas (INGÁ) enfocando a
preocupação com a super exploração deste aquífero, visto que ele é responsável por parte da
manutenção do fluxo de base dos rios da margem esquerda do São Francisco.
Dados de parâmetros hidrogeológicos obtidos de um projeto realizado pelo INGÁ
(Bahia, 2003b) no rio das Fêmeas nos anos de 2001/2002, através de teste de aqüífero, mostram
os seguintes valores médios para transmissividade, porosidade eficaz e coeficiente de
armazenamento: T = 1,68 E-2 m²/s, Sy = 1,43 E-2 e S = 1,95 E-4 (ABREU, 2012).
Nas últimas décadas, o sistema aquífero Urucuia tem sido fortemente explorado
através da perfuração de poços tubulares profundos para atender a crescente demanda da
agricultura e pastagem irrigadas, além do abastecimento das sedes municipais e das
comunidades rurais situadas nessa região, graças à qualidade e ao volume de águas armazenadas
neste aquífero.
3.8.1.5. Aquífero das Coberturas
As coberturas rasas recobrem 73.556 km2 da área do Estado e são depósitos
detríticos formados pelas areias de dunas, aluviões, depósitos Barreiras e outros. São
reservatórios normalmente recarregados por águas pluviais ou indiretamente pela descarga dos
riachos, podendo armazenar boa quantidade de água (NEGRÃO, 2007). Em geral são de
pequenas espessuras, portanto, as captações mais recomendáveis para esse tipo de aquífero são
cacimbas, poços amazonas, poços ponteiras e barragens subterrâneas.
As coberturas profundas recobrem 14.717 km² do Estado e se diferenciam das
coberturas rasas pela sua espessura que pode atingir mais de 50 metros, pelo tipo de captação
que é feita através de poços tubulares profundos, e pelas excelentes vazões exploráveis
(NEGRÃO, 2007).
O Grupo Barreiras, considerado como coberturas profundas, na região
Metropolitana de Salvador e de Feira de Santana, possui espessura máxima de 60 metros, com
potencialidade hidrogeológica média a baixa. Os poços tubulares perfurados nesses sedimentos
apresentam vazões inferiores a 15m³/h, com água de excelente qualidade.
Na região do extremo sul do Estado, os sedimentos Barreiras podem alcançar
espessura acima de 150 metros, com poços perfurados apresentando vazões superiores a
50m³/h, atribuindo ao aquífero, alta potencialidade hidrogeológica.
CAPÍTULO 4 – MATERIAIS E MÉTODOS
Neste capítulo são apresentadas as atividades e os procedimentos adotados para o
desenvolvimento deste trabalho. A estratégia metodológica empregada para alcançar os
objetivos propostos envolveram a revisão bibliográfica, o cadastramento de poços tubulares da
CERB; o levantamento e a análise de consistência das análises físico-químicas; a confecção de
mapas e gráficos; as campanhas de campo e o tratamento estatístico dos dados.
4.1. CADASTRO DE POÇOS TUBULARES
Os dados de poços da CERB são armazenados no documento denominado Ficha de
Poço, onde constam as seguintes informações: município, localidade, data de perfuração e de
teste de bombeamento, coordenadas, profundidades perfurada e completada, diâmetros de
perfuração e de revestimento, material de completação, descrição litológica, entradas de água
(aquíferos fissural e cárstico), posições de filtros (aquífero poroso), cimentação anelar, vazão
de teste, nível estático, nível dinâmico e recuperação (Figura 4.1 a e b).
Figura 4.1a. Ficha de Poço de Conceição do Coité –
Lagoa da Vaca: Dados Principais (CERB, 2015)
Figura 4.1b. Ficha de Poço de Conceição do Coité – Lagoa da
Vaca: Perfil do Poço (CERB, 2015)
Como metodologia de pesquisa, foi utilizado o Banco de Dados Hidrogeológicos
da CERB, com cerca de dezesseis mil poços tubulares perfurados no Estado da Bahia. Também
foi utilizado um programa corporativo da empresa denominado COORPORE, como
instrumento de pesquisa na geração das informações solicitadas.
Estabeleceu-se o período de 2003-2013, pelo número significativo de perfuração de
poços tubulares realizados no Estado da Bahia, e pela confiabilidade de localização dos poços
por estarem georreferenciados.
Os dados foram organizados segundo a aplicação de filtros, iniciando a operação
com o filtro de período (2003-2013), com o objetivo de selecionar os poços perfurados nesse
intervalo de tempo e descartar os demais existentes fora dele. Foram encontrados 5.502 poços,
distribuídos segundo as empresas executoras: CERB, subcontratadas e terceiros. Os poços estão
cadastrados no banco de dados como Cerb1, Cerb2 e Cerb3, respectivamente.
Um segundo filtro foi introduzido para selecionar os poços Cerb1 e Cerb2 e neste
grupo, os poços que apresentaram vazão de teste de bombeamento ≥1m³/h, para melhor adequá-
los às condições normalmente exigidas para a implantação de sistemas simplificados de
abastecimento de água a partir de captação subterrânea. Foram encontrados 3.801 poços
tubulares que se enquadraram neste requisito. Os poços Cerb3 foram descartados por
apresentarem dados litológicos e hidrodinâmicos inconsistentes.
Os poços selecionados foram então divididos em dois grupos: poços contendo água
com teores de ferro ≤ 0,3 mg/L e aqueles com valores de ferro acima desse parâmetro. Nessa
etapa foram identificados 940 poços tubulares contendo amostras de água com teores de ferro
> 0,3 mg/l, que são o objeto deste estudo. Quanto aos teores de ferro, os demais poços
apresentam água com qualidade para o consumo humano, não se constituindo portanto em um
problema de pesquisa.
Os poços foram classificados por municípios/localidades e dados de vazão e
armazenados em planilhas do Excel (Planilha I, Anexo 1) para serem posteriormente
confrontados com os resultados das análises físico-químicas da água.
4.2. ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICAS
As análises físico-químicas foram realizadas no Laboratório do Departamento de
Engenharia Ambiental da Escola Politécnica (LABDEA-UFBA) e no Laboratório de Química
do SENAI-CETIND com o uso da metodologia da Standard Methods for the Examination of
Water and Wastewater e das normas publicadas pela ISO (International Standardization
Organization).
As amostras de águas foram coletadas diretamente dos poços na época de suas
construções, nas diversas estações do ano. Elas foram acondicionadas em vasilhames plásticos
de 5000ml, após um bombeamento de doze horas ininterruptas para os poços de rochas
cristalinas, calcárias e metassedimentares, e de vinte e quatro horas, com mesmo regime, para
os poços de rochas sedimentares, para análise de acidez total, alcalinidade (bicarbonato,
carbonato e hidróxido), cálcio total, cloretos, condutividade elétrica, cor aparente, dureza total,
ferro total, fluoretos, magnésio total, nitratos, nitritos, pH, potássio, sílica reativa, sódio, sólidos
totais, sulfatos e turbidez. Os ensaios foram realizados em temperatura ambiente, num intervalo
máximo de quinze dias entre a coleta e a análise.
Os métodos utilizados para efetuar as análises dos parâmetros e os limites de
detecção praticados pelos laboratórios LABDEA e SENAI-CETIND estão demonstrados nas
Tabelas 4a e 4b:
Tabela 4a – Laboratório do Departamento de Engenharia Ambiental - LABDEA
Ensaio Unidade Limite aceitável (L1) LDM Método
Acidez Total mg/L CaCO3 -- 3,0 SM 2310B 21ªEd
Alcalinidade Bicarbonato mg/L CaCO3 -- 3,0 SM 2320B 21ªEd
Alcalinidade Carbonato mg/L CaCO3 -- 3,0 SM 2320B 21ªEd
Alcalinidade Hidróxido mg/L CaCO3 -- 3,0 SM 2320B 21ªEd
Cálcio mg/L CaCO3 -- 3,0 SM 3500-Ca B 21ªEd
Cloretos mg/L Cl 250 3,0 SM 4500-Cl B 21ªed
Condutividade Elétrica µS/cm -- -- SM 2510B 21ªEd
Cor aparente mg/L Pt-Co 15 5,0 SM 2120B 21ªEd
Dureza Total mg/L CaCO3 500 3,0 SM 2340C 21ªEd
Ferro Total mg/L Fe 0,3 0,10 SM 3500-Fe B 21ªEd
Fluoretos mg/L F 1,5 0,02 SM 4500-F D 21ªEd
Magnésio mg/L Mg -- SM 3500-Mg B 21ªEd
Nitratos mg/L N-NO3 10 0,01 SM 4500-NO3 E 21ªEd
Nitritos mg/L N-NO2 1,0 0,005 SM 4500-NO2 B 21ªEd
pH -- 6,0 a 9,5 -- SM 4500-H B 21ªEd
Sílica reativa mg/L SiO2 -- 1,0 SM 4500C SiO2 21ªEd
Sólidos Totais mg/L -- 10 SM 2540B 21ªEd
Sulfatos mg/L SO4 250 1,5 SM 4500-SO4 E 14Ed
Turbidez NTU 5 -- SM 2130B 21ªEd Legenda SM: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th. Edition, 1998. LDM : Limite de Detecção do Método.
Tabela 4b – Laboratório de Química do SENAI-CETIND
Ensaio Unidade
Limite aceitável (L1)
LDM Método
Acidez total¤
mg/L CaCO3 NE 1,1 EN 001 QGI (SMEWW 2310 A/B)
Alcalinidade carbonato¤
mg/L CaCO3 NE 2,5 EN 003 QGI (SMEWW 2320 A/B)
Alcalinidade bicarbonato¤
mg/L CaCO3 NE 2,5 EN 003 QGI (SMEWW 2320 A/B)
Alcalinidade hidróxidos¤
mg/L CaCO3 NE 2,5 EN 003 QGI (SMEWW 2320 A/B)
Cloreto ¤
mg/L 250,0 mg/L 0,010 EN 138 QGI (EPA 300.1)
Fluoreto ¤
mg/L 1,5 mg/L 0,001 EN 138 QGI (EPA 300.1)
Nitrogênio Nitrato ¤
mg/L 10,0 mg/L 0,0004 EN 138 QGI (EPA 300.1)
Nitrogênio Nitrito ¤
mg/L 1,0 mg/L 0,002 EN 138 QGI (EPA 300.1)
Sulfato ¤
mg/L 250,0 mg/L 0,002 EN 138 QGI (EPA 300.1)
Condutividade ¤
µS/cm NE 0,1 EN 030 QGI (SMEWW 2510 A/B)
Dureza total
mg/L CaCO3 500,0 mg/L 2,0 M QGI 097 (SMEWW 2340 B)
pH ¤
-- 6,0 a 9,0 -- EN 029 QGI (SMEWW 4500 H+ B)
Sílica total
mg/L SiO2 NE 0,1 M QGI 035 (SMEWW 4500 Si)
Sólidos totais
mg/L NE 10 M QGI 009 (SMEWW 2540 B)
Turbidez ¤
NTU 5,0 mg/L 0,64 EN 021 QGI (SMEWW 2130 B)
Cálcio (Ca) total ¤
mg/L CaCO3 NE 0,2 EN 111 ESP (ASTM D 511-03B)
Ferro (Fe) total ¤
mg/L 0,3 mg/L 0,03 EN 102 ESP (ASTM D 1068-03)
Magnésio (Mg) total ¤
mg/L NE 0,3 EN 112 ESP (ASTM D 511-03)
Potássio (K) total¤
mg/L NE 0,2 EN 115 ESP(ASTM D 4192 03)
Sódio (Na) total ¤
mg/L 200,0 mg/L 0,3 EN 113 ESP(ASTM D 4191-03 mod)
Cor aparente
mg/L Pt-Co 15,0 uH 5 M QGI 011 (SMEWW 2120 A/B)
Legenda
SM: Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 21th. Edition. ND: Não Detectado. (L1): Portaria MS 518/2004 [sem subcontratados]. LDM : Limite de Detecção do Método. NE: Não estabelecido.
4.4. CONFECÇÃO DE MAPAS E GRÁFICOS
Nelsinho, Pablo e Guilherme
4.5. CAMPANHAS DE CAMPO
As viagens a campo foram efetuadas em duas etapas: A primeira etapa foi realizada
em abril de 2015 e consistiu em visitar localidades situadas em áreas enriquecidas em ferro,
onde o abastecimento de água se dar através de poço tubular e sistema contendo equipamento
de remoção de ferro, construídos pela CERB.
Na secção de Fotos 4.1 é apresentado, em vários ângulos, um sistema de
abastecimento de água com bandejas aeradoras e filtros, construído na localidade de Santo
Antônio, em Santa Cruz de Cabrália, para atender uma população de 2.500 habitantes, que é
fortemente aumentada nos períodos de alta estação, devido ao turismo.
Foto 4.1 a) – Instalação das bandejas aeradoras; b) Sistema de remoção de ferro com bandejas aeradoras e filtros. Município de Santa Cruz de Cabrália, na localidade de Santo Antônio. (CERB, 2015)
Foto 4.1 c e d) – Sistema de remoção de ferro com bandejas aeradoras e filtros. Município de Santa Cruz de Cabrália, na localidade de Santo Antônio. (CERB, 2015)
O poço foi perfurado nos sedimentos Barreiras (domínio das rochas sedimentares),
com profundidade de 171,50 metros e teor de ferro de 4,10 mg/L.
Para cada bandeja aeradora instalada é subtraída uma concentração de 0,3 mg/L de
ferro da água, ficando o saldo de concentração de ferro para ser removido pelos filtros. Esse
processo, embora oneroso, permitiu que a água desse poço estivesse em condições de
aproveitamento para o consumo humano.
A comunidade do Assentamento Coari, em Santa Luzia, com 30 famílias, tem seu
abastecimento proveniente de um sistema instalado apenas com filtros para remoção do ferro
da água (Foto 4.2).
Foto 4.2 a e b) – Sistema de remoção de ferro com filtros. Município de Santa Luzia, no Assentamento Coari. (CERB, 2015)
Sistema similar foi construído pela CERB em Chapadinha, no município de
Ibirapuã, para abastecer 20 famílias (Foto 4.3).
Foto 4.3 a e b) – Sistema de remoção de ferro com filtros. Município de Ibirapuã, localidade de Capadinha. (CERB, 2015)
A segunda etapa, realizada em maio deste ano, teve como finalidade visitar poços
com altas concentrações de ferro na água, perfurados no domínio das rochas cristalinas, visando
avaliar os critérios de locação empregados e as características da rocha investigada. As
localidades visitadas foram: Lagoa da Vaca e Balaio, no município de Conceição do Coité.
A localidade de Lagoa da Vaca GI se destaca por apresentar uma concentração de
ferro na água de 29,90 mg/L. O poço foi locado sobre rochas do complexo grenstone belts, com
exposições da sequência de metavulcanossedimentar, unidade sedimentar, unidade vulcânica,
gnaisses bandados, tonalito-diorito, granitos, migmatitos e domos.
A descrição litológica efetuada pelo geólogo Gilvan Gonçalves para este poço
apresentou as seguintes características: rocha cristalina cinza escura, composta de minerais
ferro-magnesianos, mica e quartzo, fragmentação fina a média (Figura 4.1), confirmando o
preconizado pelo geólogo Humberto Mascarenhas, quando realizou o estudo hidrogeológico e
a locação do poço. Atualmente, a tubulação de aço colocada no poço encontra-se bastante
oxidada, conforme a Foto 4.4.
FOTO 4.4
4.6. TRATAMENTO ESTATÍSTICOS DOS DADOS
CAPÍTULO 5 – RESULTADOS E ANÁLISES
CAPÍTULO 6 – CONCLUSÃO
REFERÊNCIAS ABAS. CADERNO TÉCNICO . Ministério da Ciência e Tecnologia. São Paulo. 1991. 1:65p. ANDRADE, J. B. M. 2010. Fatores influentes no potencial e processos de salinização dos aquíferos fraturados do alto da bacia do rio Vaza-Barris, região de Uauá, Bahia, Brasil. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal da Bahia-UFBA. 137 p. BAIRD, C. Química Ambiental; trad. Maria Angeles Lobo Recio e Luiz Carlos Marques Carrera. 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. BAHIA. Superintendência de Recursos Hídricos. Uso Conjunto das aguas superficiais e subterrâneas do aquífero-bacia do Rio das Fêmeas - Bahia. Relatório Final, Salvador, 2003. 165 p.
BOMFIM, L. F. C.; GOMES, R A. D. Aquífero Urucuia – Geometria e Espessura: ideias para discussão. In: CONGRESSO. BRASILEIRO DE AGUAS SUBTERRANEAS, XX. 2004, Cuiabá. Anais. Cuiabá: ABAS, 2004. 1 CD-ROM.
BRANCO, S. M. Água e o homem. In: Hidrologia Ambiental , v.3. São Paulo: Edusp, 1991. BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria nº 2914, de 12 de dezembro de 2011. Diário Oficial da União. Brasília, 14 dez. 2011. CARLSON, K. H.; KNOCKE W. R.; GERTIG, K. R. Optimizing treatment through Fe and Mn fractionation. Journal AWWA , v. 89, n. 4, p. 162-171, 1997. CARVALHO. A. R. Processo de Complexação do ferro em águas subterrâneas – uma proposta de mudança da Portaria 36 do Ministério da Saúde. In: Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, 13, 2004, São Paulo. Artigo Científico. São Paulo: ABAS, 2004. P. 1-18. CAVALCANTI, S. S. 2006. Quantificação dos Recursos Hídricos Subterrâneos do Aquífero Recôncavo na Bacia do Rio Capivara. Tese de Doutorado. Universidade Federal da Bahia-UFBA. 121 p. CERB - COMPANHIA DE ENGENHARIA AMBIENTAL E RECURSOS HÍDRICOS DA BAHIA. Divisão de Cadastro Hidrogeológico, 2012. CETESB - COMPANHIA AMBIENTAL DO ESTADO DE SÃO PAULO. Disponível em: http:// www.cetesb.sp.gov.br/userfiles/file/agua /aguas .../aguas .../aguas /.../cor .pd. Acesso em: 31 mar. 2015. CLEASBY, J. J. Iron and manganese removal. EUA: Iowa State University, Article, 1983. Ciências da Terra para a Sociedade, 2007-2009. Planeta Terra. www.yearofplanetearth.org CPRM - COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS, Hidrogeologia: Conceitos e Aplicações. / Feitosa F. A. C. & Filho, J. M. Fortaleza, 1997.
CUNHA, D. G. F. et al. Integração entre curvas de permanência de quantidade e qualidade da água como uma ferramenta para a gestão eficiente dos recursos hídricos. Eng. Sanit. Ambient. vol.17 no.4 Rio de Janeiro Oct./Dec. 2012 CUSTÓDIO, E. & LLAMAS, M. R. Hidrologia subterrânea. Barcelona: Ediciones Omega, 1983, 2359 p. DELVIN, T. M. et. al. Manual de Bioquímica com Correlações Clínicas. Editora Edgard Blucher Ltda., 1998. DINIZ, H.N. et al. Histórico da Perfuração de Poços Tubulares Profundos e Hidrodinâmica dos Aquíferos, no Município de São José dos Campo. Artigo Científico . São Paulo: ABAS, 2004. DRISCOLL, G. Groundwater and wells. 2 ed. St. Paul: Johnson Division, 1987, 1089p. EMBRAPA – EMPRESA BRASILEIRA DE PESQUISA AGROPECUÁRIA. Manual de procedimentos de amostragem e análise físico-química de água. ISSN 1980-3958. Paraná, 2011. FEITOSA, F. A. C. e FILHO, J. M. (Coord.). Hidrogeologia: conceitos e aplicações. 2. ed. Fortaleza: CPRM/REFO, LABHID-UFPE, 2000. 391 p. GALVÍN, R.M. Occurrence of metals in waters: an overview. Water AS, v. 22, n.1, p. 7-18, 1996. GASPAR, M.T.P. (2006), Sistema aquífero Urucuia: caracterização regional e proposta de gestão. Tese de Doutorado, Instituto de Geociências/UnB. HACKETT, G & LEHR, J. H. Ferro-bactérias em Poços Artesianos: Ocorrência, Problemas e Métodos de Controle. Publicado por National Water Association. Caderno Técnico ABAS, 1971, 1:65p. HENDERSON, A.D., DEMOND, A.H. Permeability of iron sulfide (FeS) - based materials for groundwater remediation. Water Research, v. 47, n. 3, p. 1267-1276, 2013. KATO, M. T. Alcalinidade. Roteiro de aula da disciplina Qualidade da Água, do Ar e do Solo. Escola de Engenharia Mauá. São Caetano do Sul/SP, 1983. KNOCHE, W.R. et al. Kinetics of manganese and iron oxidation by potassium permanganate and chlorine dioxide. Journal AWWA , v. 83, n. 6, p. 80-87, 1991. LEAL, O. Vulnerabilidade das águas subterrâneas da Região Metropolitana do Recife. Série Recursos Hídricos, v.2. Recife, 1999. MACÊDO, J. A. Águas e Águas. São Paulo: Varela, 2001. 505p. MACHADO, J. L. F. 2005 Arqueologia Geológica: As escavações e perfurações no subsolo através dos tempos. Inédito. CPRM - Serviço Geológico do Brasil. [email protected]
MADEIRA, V. S. Desenvolvimento de um carvão adsorvente para remoção de íons ferro em águas. Santa Catarina, Curso de Pós-Graduação em Engenharia Química, UFSC, 2003. Dissertação de Mestrado. MAHAN, B. M. Química: Curso Universitário. 4º ed. São Paulo: Ed. Blücher, 2000. MENESES, M. A. Ferro-bactérias em Água Subterrânea, Estudo de Casos no Ceará. Dissertação de Mestrado. Universidade de São Paulo. São Paulo, 1992. MORUZZI, R. B. et al. Oxidação e remoção de ferro e manganês em águas para fins de abastecimento público ou industrial: uma abordagem geral. Revista de Engenharia e Tecnologia, v.4, n.1, p.29-43, abril 2012. Disponível em: http://www.revistaret.com.br/ojs-2.2.3/index.php/ret/article/viewfile/.../136. Acesso em: 25 jun. 2014. NASCIMENTO, S. A. de M. 2008. Diagnóstico hidrogeológico, hidroquímico e da qualidade da água do aquífero freático do alto cristalino de Salvador, Bahia. Tese de Doutorado. Universidade Federal da Bahia-UFBA. 194 p. NEGRÃO, F. I. 2007. Hidrogeologia do Estado da Bahia: qualidade, potencialidade, disponibilidade, vulnerabilidade e grau de poluição. Tese de Doutorado. Universidade da Caruña. 186 p. NETO, J. de J. G.; ROJAS, M. O. A. I.; SIQUEIRA, L. F. S. Determinação espectrométrica de ferro (II) pelo sistema Fe (II)/KSCN em água do mar da praia do Calhau, São Luís, Maranhão (Brasil). Revista ACTA Tecnológica, Vol. 6, no. 1, 2011. OLIVEIRA, D. A.; SCHMIDT, G.; MACEDO DE FREITAS, D. et. al. Avaliação do teor de ferro em águas subterrâneas de alguns poços tubulares, no plano diretor de Palmas, 2004. Congresso Interamericano de Engenharia Sanitária e Ambiental, 29, San Juan, 22-27 Ago. 2004. Disponível em: <http://www.bases.bireme.br/cgi-bin/wxislind.exe/iah/online/>. Acesso em: 25 jun. 2014. ORSATI, W. A.; FILHO, A.C.; NETO, C. B. Manutenção de poços tubulares profundos. ENCONTRO NACIONAL DE PERFURADORES, X. 1997. Ribeirão Preto. São Paulo. Anais. ABAS, 1997.
PAVANELLI, Gerson. Eficiência de diferentes tipos de coagulantes na coagulação, floculação e sedimentação de água com cor ou turbidez elevada. 2001. Dissertação de mestrado, Escola de Engenharia de São Carlos, Universidade de São Paulo - USP, São Carlos, São Paulo, Brasil.
PICANÇO, F. E. L. et. al., Fatores Responsáveis pela Ocorrência de Ferro em Águas Subterrâneas da Região Metropolitana de Belém/PA. Apresentado no XII Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, 2002.
PICCIN, Jefferson S. et al. Otimização de sistema de auto aspiração de ar tipo Venturi para tratamento de água ferruginosa. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambiente. Campina Grande, v. 14, n. 5, p.531-537, maio 2010. Disponível em: <http://www.scielo.br/revistas/esa/pinstruc.htm>. Acesso em: 25 jun. 2014.
PIVELI, R. P.; KATO, M. T. Qualidade das águas e poluição: aspectos físico-químicos. São Paulo: Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, 2005. 285 p. PORPINO, K. K. P., Biossorção de Ferro (II) por Casca de Caranguejo. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal da Paraíba. João Pessoa – PB, 2009. RICHTER, C.A.; NETO J. M. A. Tratamento de Água, Tecnologia Atualizada. Ed. Edgard Blücher. 1991. SRH (Secretaria de Recursos Hídricos). Atlas Eletrônica dos Recursos Hídricos do Ceará. Disponível em: <http://atlas.srh.ce.gov.br>. Acesso: 14 mai. 2015. SILVA, K. F. N. L. et al., Caracterização Bacteriológica, Hidroquímica e Físico-Química das Águas Subterrâneas das Comunidades de Km 60 e Sucupira na Chapada do Apodi Limoeiro do Norte – Ceará. Artigo Científico. XVI Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, 2010. STEPEHN, S. D. F.; HIRATA, R. C.; ROCHA, G. A. Riscos de poluição de águas subterrâneas; uma proposta de avaliação regional. São Paulo: ABAS, 1988. VERAS, L. R. V. et al. Tratamento de Água de Abastecimento por meio de tecnologia de filtração em múltiplas etapas – FIME. Rev. Bras. Eng. Agríc. Ambiente, v. 13, n. 1, p.109-116, mar. 2008. Disponível em: <http://www.scielo.br/revistas/esa/pinstruc.htm>. Acesso em: 25 jun. 2014. YAMAN, M.; KAYA, G., Speciation of iron (II) and (III) by using solvent extraction and flame atomic absorption spectrometry. Analytica Chimica Acta, 540:77 - 81, 2004. ZIMBRES, E. UERJ, 2000. www.meioambiente.pro.br/agua/guia/quimica.htm
ANEXOS
