CHARACTERIZATION OF HYDROGEOCHEMICAL PROCESSES IN GROUNDWATER OF SANTA MARIA AQUIFER SYSTEM, IN THE CENTRAL REGION OF RIO GRANDE DO SUL

Thiago Boeno Patricio Luiz, José Luiz Silvério da Silva

Abstract


A study was carried out of the hydrogeochemical processes involving the groundwater of the western portion of the Santa Maria Aquifer System (SMAS) in the central region of Rio Grande do Sul. The objective of this study was to characterize the behavior of a portion of the groundwater between São Pedro do Sul, Santa Maria and Restinga Seca municipalities, based on a model between water/rock interaction. Mineralogical and hydrochemical information were analyzed, aiming to model the hydrogeochemical evolution of the aquifer in these municipalities. For this purpose, a processing of the information in a geochemical modeling code was performed, using as previous reference mineralogical studies. The results pointed out the main geochemical interactions responsible for groundwater chemistry, which is strongly dependent of the chemical composition of the recharge waters and the mineralogical contribution of the sedimentary rocks of this aquifer system. The groundwater saturation states showed subsaturation processes tending to the balance of carbonate minerals, indicating the dissolution of these minerals, mainly calcite, as well as supersaturation of clay-minerals ilite, montmorillonite (smectite) and kaolinite, in both cases tending to the alkalinization of the environment. The characterization of the hydrogeochemical properties of aquifers is important for a correct understanding of the processes that occur in it and dominate the regional hydrogeology.


Keywords


Hydrogeochemistry. Groundwater. Water/rock model.

References


APPELO, C.A.J.; POSTMA, D.- Geochemistry, groundwater and pollution, 4° Ed. Balkema Publishers, Netherlands, 1993. p. 536.

FREEZE, R. A.; CHERRY, J. A. - Groundwater. Prentice Hall, Inc. U.S. 1979. p. 604.

GIARDIN, A.; FACCINI, U. Complexidade hidroestratigráfica e estrutural do Sistema Aqüífero Guarani: abordagem metodológica aplicada ao exemplo da área de Santa Maria-RS, Brasil. Revista Águas Subterrâneas, 18(1). 2004.

HANSHAW, B. B.- Cation-exchange constants for clay from electrochemical measurements: National Conference on Clays and Clay Minerals, 12th, Atlanta 1963, Proceedings. 1964. p. 397-421.

HANSHAW, B. B.; COPLEN, T. B. - Ultrafiltration by a compacted clay membrane--II. Sodium ion exclusion at various ionic exclusion at various ionic strengths. Geochimica et Cosmochimica Acta, v. 37, 1973. p. 231l-2327.

HEM, J. D. - Study and interpretation of the chemical characteristics of natural water. 3.ed: U.S. Geological Survey Water- Supply Paper 2254. 1985. p. 272.

LOGAN, J. The Interpretation of Chemical Analyses of Water. 1° Ed, U.S. Agency for International Development, 1965.

LUIZ, T. B. B. P.; TERRA, L. G.; SILVA, J. L. S., BORBA, W. F.; FERNANDES, G. D.; GANZER, E. P. - Análise hidroquímica das águas do Sistema Aquífero Guarani na Zona de Afloramentos da região de Santa Maria/RS. In: VIII SIMPÓSIO BRASILEIRO DE ENGENHARIA AMBIENTAL. Resumos. Curitiba, Paraná, 2015.

MACHADO, J. L. F.; FREITAS, M. A. - Projeto mapa hidrogeológico do Estado do Rio Grande do Sul. Escala 1:750.000, relatório final. Porto Alegre: CPRM. 2005.

MERKEL, B. J.; PLANER-FRIEDRICH, B. - Geoquímica de águas subterrâneas: um guia prático de modelagem de sistemas aquáticos naturais e contaminados. Campinas, SP: Ed. Unicamp, 2012. p. 244.

PARKHURST, D.L.; APPELO, C.A.J.-, User's guide to PHREEQC (version 2)--A computer program for speciation, batch-reaction, one-dimensional transport, and inverse geochemical calculations: U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 99-4259, 1999. p. 312.

PIPER, A.M. -. A graphic procedure in the geochemical interpretation of water analyses. Transactions - American Geophysical Union 25. 1944, p. 914-923.

PSAG/OEA/PEA - Projeto de Proteção Ambiental e Desenvolvimento Sustentável do Sistema Aquífero Guarani. Organização dos Estados Americanos. 2009, p. 175.

SIAGAS - Sistema de Informações de Águas Subterrâneas da CPRM, disponível em: http://siagasweb.cprm.gov.br. Acesso em: 15 dez. 2016.

SILVÉRIO DA SILVA, J. L.; MENEGOTTO, E; MEDEIROS, E. R. Avaliação Preliminar dos Argilo-minerais das Folhas de Santa Maria e Camobi, Rio Grande Do Sul, Brasil. Revista Ciência e Natura, Santa Maria, v. 12, 1990. p. 127-132

SILVÉRIO DA SILVA, J. L. Estudo dos processos de silicificação e calcificação em rochas sedimentares Mesozóicas do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. 1997. 157 f. Tese (Doutorado em Geociências) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre. 1997.

J.L.; FLORES, E. M.; BERTAZZO V.M.- Estudo hidroquímico das águas subterrâneas da região de Santa Maria, no Estado do Rio Grande do Sul. In: XXVII CONGRESSO INTERAMERICANO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E AMBIENTAL ABES. Porto Alegre: PUCRS, 2000.

SILVÉRIO DA SILVA, J.L.; MENEGOTTO, E. Aspectos Geoquímicos de Silicificações em Rochas Sedimentares no Rio Grande do Sul, Brasil. Pesquisas em geociências, v. 32, n. 2, 2005. p. 29-40.

SILVÉRIO DA SILVA, J.L.; MENEGOTTO, E. Aspectos mineralógicos de silicificações em rochas sedimentares mesozóicas no Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Geociências, São Paulo, v. 3, n.32, 2002. p. 1-15.




DOI: http://dx.doi.org/10.5902/2179460X25911

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Ciência e Natura

EISSN  2179-460X

ISSN 0100-8307

DOI 10.5902

 

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