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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.44.2000.tde-12022015-143410
Document
Author
Full name
Marta Lúcia Nunes Almodovar
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2000
Supervisor
Committee
Hirata, Ricardo (President)
Chang, Hung Kiang
Oliveira, Sonia Maria Barros de
Patchineelam, Sambasiva Rao
Roisenberg, Ari
Title in Portuguese
A Origem Natural da Poluição por Cromo no Aquífero Adamantina, Município de Urânia (SP)
Keywords in Portuguese
Cromo
Geoquímica
Hidrogeologia
Poluição da Água
Abstract in Portuguese
Teores anômalos de cromo, algumas vezes ultrapassando o limite máximo permitido para consumo humano (0,05 mg/L), têm sido detectados nas águas subterrâneas de pelo menos 53 cidades da região noroeste do Estado de São Paulo. Esta pesquisa objetivou definir a origem do cromo nas águas subterrâneas em Urânia, se antrópica ou natural e os mecanismos hidrogeoquímicos que controlam a presença deste elemento no sistema rocha-água. A cidade de Urânia foi selecionada para estudo por apresentar um dos maiores e mais persistentes teores deste elemento na região. Para atingir estes objetivos foi executado um levantamento de fontes antrópicas potenciais de cromo e enfatizada a hidrogeoquímica das zonas não-saturada e saturada com detalhe. Os ensaios na zona não-saturada basearam-se na coleta de amostras de solo e sedimento para análises macroscópica, granulométrica, química, mineralógica e extração sequencial. Para o estudo na zona saturada foram cadastrados poços tubulares e cacimbas de Urânia, definido o modelo conceitual de circulação das águas subterrâneas, amostradas e analisadas as águas destes poços. Através dos resultados obtidos pode-se comprovar que a origem do cromo nas águas subterrânes de Urânia é natural, proveniente da dissolução de minerais cromíferos (cromita, espinélio, hematita, ilmenita, magnetita, rutilo e ulvoespinélio) dos solos e sedimentos da Formação Adamantina. Estes minerais estão associados à fração grossa (> 635mesh), na qual foram detectados teores de cromo variando de 1.475 a 7.704 ppm. A extração sequencial comprovou que o cromo é proveniente de minerais primários, sendo que nos solos da área de pesquisa está associado aos materiais residuais e minerais silicáticos. A baixa capacidade de adsorção de cromo na fase sólida, permite que o íon se mantenha na fase líquida. O modelo de equilíbrio químico utilizado-MINTEQ A2 (Versão 4.0) mostrou que os ambientes hidroquímicos mais alcalinos da área ) de estudo são propícios à dissolução de minerais portadores de cromo. As elevadas concentrações de cromo nos poços tubulares (profundos) em relação aos cacimbas (rasos) são decorrentes do maior tempo de contato água-rocha, oferecendo melhores condições para o equilíbrio entre os minerais e a solução percolante e permitindo sua passagem para o meio líquido.
Title in English
Not available.
Keywords in English
Not available.
Abstract in English
Anomalous chromium contents, sometimes exceeding the maximum limit permitted for human consumption (0.05 mg/L) have been detected in groundwaters of at least 53 cities of northwestern São Paulo State. This research aimed at defining if the origin of chromium in Urânia groundwaters was anthropic or natural, and the hydrogeochemical mechanisms that control the presence of the element in the rock-water system. Urânia city was selected for the study due to its highest and most persistent contents of chromium in the region. To achieve these objectives a suryey of potential anthropic Cr sources was carried out and the hydrogeochemistry of the non-saturated and saturated zones was studied in detail. The tests in the non-saturated zone were based on soil and sediment sample collecting for macroscopic, granulometric, chemical, mineralogical and sequential extraction analyses. To investigate the saturated zone Urânia tubular wells and shallow dug wells were catalogued, a conceptual groundwater circulation model was defined and the water from these wells sampled and analysed. The data show that the origin of chromium in Urânia groundwaters is natural, resulting from dissolution of Cr-bearing minerals (chromite, spinel, hematite, ilmenite, magnetite, rutile and ülvospinel) in soils and sediments of the Adamantina Formation. These minerals are found in the coarse fraction (> 635 mesh), where Cr contents from 1,475 to 7,705 ppm were detected. The sequential extraction analysis proved that chromium came from primary minerals and it is associated with residual materials and silicatic minerals in soils of the study area. The low Cr absorption capacity of the solid phase maintains the ion in the liquid phase. The chemical equilibrium model used -MINTEQ A2 (4.0 version) showed that the more alkaline hydrochemical environments of the study area are favourable for the dissolution of Cr-bearing minerals. The high Cr concentrations in (deep) tubular wells in relation to shallow dug wells result from a greater water-rock interaction time, allowing better conditions of chemical equilibrium between minerals and percolating solutions and its exchange with the liquid medium.
 
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Publishing Date
2015-02-23
 
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