Hidrogeologia da Várzea do Rio Paraíba do Sul: estudo de caso de uma área de mineração no município de Tremembé, SP, Brasil

Revista Ambiente E Água

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ISSN: 1980993X
Editor Chefe: Nelson Wellausen Dias
Início Publicação: 31/07/2006
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Ciências Agrárias, Área de Estudo: Ciências Biológicas, Área de Estudo: Ciências Exatas, Área de Estudo: Engenharias, Área de Estudo: Multidisciplinar

Hidrogeologia da Várzea do Rio Paraíba do Sul: estudo de caso de uma área de mineração no município de Tremembé, SP, Brasil

Ano: 2010 | Volume: 5 | Número: 3
Autores: DINIZ, H. N.; GALINA, M. H.; BATISTA, G. T.; TARGA, M. S.
Autor Correspondente: DINIZ, H. N. | [email protected]

Palavras-chave: várzea do Rio Paraíba do Sul; cavas de mineração de areia; interferências no armazenamento e qualidade das águas do aquífero quaternário.

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

A atividade de mineração de areia na porção paulista do Vale do Paraíba do Sul iniciou-se a partir da década de 50, na porção sudoeste da Bacia do rio Paraíba do Sul, município de Jacareí (SP) e se alastrou para os municípios vizinhos, sob a influência das demandas da urbanização e da industrialização, ainda hoje impulsionadas pela Região Metropolitana de São Paulo. Objetivou-se por meio do presente trabalho testar a hipótese sobre interferências provocadas pelas cavas de mineração de areia nas condições de armazenamento e na qualidade da água no aquífero sedimentar quaternário, uma vez que se notou a carência de estudos hidrogeológicos detalhados nessa área. A presente investigação se deu na escala local, numa área localizada a leste do município de Tremembé (SP), denominada Mineração Paraíso, com base em procedimentos técnicos que englobaram testes de infiltração e de vazão; análises laboratoriais dos índices físicos do solo e da qualidade da água; preparação de infraestrutura para as instalações de equipamentos - poços e piezômetros; sondagens SPT (Standard Penetration Test) e trabalho de gabinete. A partir dos resultados das análises dos índices físicos do solo, foi identificada alta porosidade (66%) nos solos friáveis da várzea, condição que quando somada aos valores elevados de transmissividade (15,5 m2/h - poço 1- e 33 m2/h - poço 3), obtidos a partir dos testes de vazão, proporciona um maior poder de transporte de solutos – incluindo bactérias - nas águas subterrâneas. Os resultados da análise granulométrica mostraram que a técnica de extração de areia utilizada, além de predatória também se mostrou ineficiente, uma vez que a areia do fundo da cava não é aproveitada, assim como no caso das argilas bentoníticas, encontradas nas camadas mais profundas. Os ensaios SPT (Standard Penetration Test) indicaram que o aquífero sedimentar quaternário (camada arenosa) possui uma espessura média de 5,5 m; em adição indicaram a existência de uma camada superior, composta por argilas orgânicas impermeáveis - a qual torna os depósitos arenosos confinados; identificaram ainda um aquiclude, formado pelas argilas bentoníticas verdes, logo abaixo da camada confinante. No entanto, é necessário salientar que a condição de confinamento se perde à medida que o solo orgânico - camada confinante - é removido para a instalação das cavas. Nesse caso, os depósitos arenosos passam a ter contato direto com o ar atmosférico, constituindo o aquífero do tipo livre. No que diz respeito à qualidade da água, o elemento nitrogênio amoniacal apresentou ocorrência acima dos limites esperados, tanto nos poços quanto nas cavas em operação. Tal situação é favorecida pelo lançamento do solo agriculturável, rico em ureia (nitrato de amônia), o qual é removido para instalação das dragas de extração de areia. Nas águas subterrâneas também foram registradas bactérias heterotróficas. Diante desse contexto, confirmam-se as consequências negativas nas condições de armazenamento e na qualidade da água do aquífero investigado, produzidas pelas atividades de mineração de areia.



Resumo Inglês:

The sand mining activity in the São Paulo part of the Paraíba do Sul River Valley started in the 1950s, in the area of Jacareí municipality, located in the Southwestern part of the basin. From there, it advanced by the neighboring municipalities, fostered by urbanization and industrialization processes, especially of São Paulo Metropolitan Region. The lack of detailed hydrogeological studies in this area motivated this study that had the objective of verifying the hypothesis that sand mining pits interfere on the quality and storage of the water in the quaternary sedimentary aquifer. This study focused specifically in the eastern part of the Tremembé Municipality, São Paulo State, in a mining place called “Mineração Paraíso”. The investigation involved infiltration and flow tests, laboratory analyses of soil physical parameters and estimation, water quality indices and infrastructure construction for equipment installation including piezometers, dynamic penetration tests – (SPT - Standard Penetration Test), wells opening and office analyses. The soil physical parameters analyses revealed high porosity (66%) in the friable soils. This in addition to the high levels of transmissivity (15.5 m2/h measured in Well 1 and 33 m2/h in Well 3), obtained from the flow test, increases the speed of the transportation of solutes including bacteria, to the underground water. Results of the granulometric analyses showed that the sand mining technique is not only predatory, but also inefficient, since the sand at the bottom of the pit is left unexploited, as well as the bentonite clay found in the deeper layers. According to the penetration tests (SPT), the aquifer has an average thickness of 5.5 m and an upper layer of impermeable organic clays that confine the sand deposits. Furthermore, an aquiclude composed of green bentonitic clays was identified just below the confined layer. However, it is necessary to point out that the confinement condition is lost as soon as the organic soil layer is removed during mining exploitation and the sandy deposits starts to have direct contact with freely circulating air in the atmosphere, therefore the aquifer becomes unconfined. With reference to the results concerning the water quality, the ammoniac nitrogen element was found in a concentration greater than expected, both in the wells and in the active pits. This occurs due to the release of tillage soil, rich in urea (ammonium nitrate), which is removed for the installation of sand mining dredgers. Heterotrophic bacteria were found in the groundwater. Therefore, the negative interference of sand mining pits in the quality and storage of the water in the quaternary sedimentary aquifer was proved.