Caracterização hidrogeoquímica das águas fluviais da cabeceira de drenagem do rio Soberbo – Serra dos Órgãos, RJ

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Main Author: Cruz, Raissa Ecard da Costa
Publication Date: 2021
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
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Summary: O rio Soberbo está localizado na vertente oceânica do Parque Nacional da Serra dos Órgãos, RJ (PARNASO), e drena uma área de 13,03 km2(entre a altitude de 430 m de e 2255 m) de floresta ombrófila densa (Mata Atlântica) com geologia de granitos e gnaisses. Com o objetivo de se obter a caracterização hidrogeoquímica das águas fluviais do alto curso do rio Soberbo (dentro dos limites do PARNASO), este rio foi monitorado mensalmente (maio de 2018 e fevereiro de 2020). Foram medidos pH, condutividade, vazão e as concentrações de Na+, Mg2+, Ca2+, K+, Cl- e SO42- (cromatografia iônica), H4SiO4 (ICP-OES) e HCO3- (titulação automática). Porém , por conta de dificuldade advindas da pandemia de COVID-19 foram utilizados os resultados de 1 ano (maio de 2018 a abril de 2019).Os resultados apontaram que as amostras de água do rio Soberbo apresentam baixa condutividade (média, 15,3 μS cm-1) e são ligeiramente ácidas (média pH 6,4). A vazão média do local foi de 544 L s-1 (variando de 130 a 1630 L s-1)e está amplamente ligada ao regime de chuva da região. A comparação entre valores de condutividade medida e estimada pela soma de cátions deram ajuste de até 7%. O balanço iônico apresentou erro de até 3%. As análises entre duplicatas mostraram que grande parte das amostras analisadas apresentavam uma boa repetibilidade, com coeficiente de variabilidade abaixo de 20%. As concentrações molares médias das substâncias analisadas se ordenam da seguinte forma: H4SiO4 > HCO3- > Na+ > Cl- > Ca2+ > SO42- > K+ > Mg2+. O que mostra que a bacia do Soberbo possui um caráter bicarbonático sódico. A composição hidrogeoquímica dessa bacia apresentam grande influência de fonte atmosférica, marcada principalmente pelas concentrações de Cl- ( 21,0 士 3,7 μmol L-1) e SO42- (13,4 士5,3 μmol L-1 ). A sílica dissolvida (ácido silícico), é a substância mais abundante, apresentando concentração média de 112 士 27 μmol L-1 . Sua origem é o substrato rochoso, através da liberação para o meio aquoso a partir do intemperismo químico dos aluminossilicatos. O Na+ (64,2 士 13,2 μmol L-1) apresenta fontes atmosférica e do intemperismo de feldspatos. Sua razão com Si tem valor 0,6, maior que o previsto para o intemperismo de feldspatos. Os elementos Ca2+ (18,2 士 6,5 μmol L-1), K+ (10,9 士 3,0 μmol L-1) e Mg2+ ( 7,72 士 1,36 μmol L-1) tem sua fonte relacionada ao intemperismo de plagioclásio, feldspato potássico e biotita, respectivamente. O nitrogênio inorgânico, representado na bacia pelo NO3- (12,9 士 6,1 μmol L-1) tem influência atmosférica. A análise dos fluxos de massa mostra o Si é o elemento com maior descarga fluvial da bacia, com uma média de 33,7 kg ha-1 ano-1, muito acima dos outros elementos analisados. Também pela análise de vazão é possível perceber a sazonalidade dessa bacia, com maiores valores aparecendo nos meses de dezembro, janeiro e abril.
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Porém , por conta de dificuldade advindas da pandemia de COVID-19 foram utilizados os resultados de 1 ano (maio de 2018 a abril de 2019).Os resultados apontaram que as amostras de água do rio Soberbo apresentam baixa condutividade (média, 15,3 μS cm-1) e são ligeiramente ácidas (média pH 6,4). A vazão média do local foi de 544 L s-1 (variando de 130 a 1630 L s-1)e está amplamente ligada ao regime de chuva da região. A comparação entre valores de condutividade medida e estimada pela soma de cátions deram ajuste de até 7%. O balanço iônico apresentou erro de até 3%. As análises entre duplicatas mostraram que grande parte das amostras analisadas apresentavam uma boa repetibilidade, com coeficiente de variabilidade abaixo de 20%. As concentrações molares médias das substâncias analisadas se ordenam da seguinte forma: H4SiO4 > HCO3- > Na+ > Cl- > Ca2+ > SO42- > K+ > Mg2+. O que mostra que a bacia do Soberbo possui um caráter bicarbonático sódico. A composição hidrogeoquímica dessa bacia apresentam grande influência de fonte atmosférica, marcada principalmente pelas concentrações de Cl- ( 21,0 士 3,7 μmol L-1) e SO42- (13,4 士5,3 μmol L-1 ). A sílica dissolvida (ácido silícico), é a substância mais abundante, apresentando concentração média de 112 士 27 μmol L-1 . Sua origem é o substrato rochoso, através da liberação para o meio aquoso a partir do intemperismo químico dos aluminossilicatos. O Na+ (64,2 士 13,2 μmol L-1) apresenta fontes atmosférica e do intemperismo de feldspatos. Sua razão com Si tem valor 0,6, maior que o previsto para o intemperismo de feldspatos. Os elementos Ca2+ (18,2 士 6,5 μmol L-1), K+ (10,9 士 3,0 μmol L-1) e Mg2+ ( 7,72 士 1,36 μmol L-1) tem sua fonte relacionada ao intemperismo de plagioclásio, feldspato potássico e biotita, respectivamente. O nitrogênio inorgânico, representado na bacia pelo NO3- (12,9 士 6,1 μmol L-1) tem influência atmosférica. A análise dos fluxos de massa mostra o Si é o elemento com maior descarga fluvial da bacia, com uma média de 33,7 kg ha-1 ano-1, muito acima dos outros elementos analisados. Também pela análise de vazão é possível perceber a sazonalidade dessa bacia, com maiores valores aparecendo nos meses de dezembro, janeiro e abril.The Soberbo river is located in the oceanic slope of the Parque Nacional da Serra dos Órgãos, RJ (PARNASO), and drains an area of 13.03 km2 (between the altitude of 430 m and 2255 m) of dense rain forest (Atlantic Forest) with geology of granites and gneisses. In order to obtain the hydrogeochemical characterization of the river waters of the upper course of the Soberbo river (within the limits of PARNASO), this river was monitored monthly (May 2018 and February 2020). The pH, conductivity, river-flow and the concentrations of Na+, Mg2+, Ca2+, K+, Cl- and SO42- (ion chromatography), H4SiO4 (ICP-OES) and HCO3- (automatic titration) were measured. However, due to difficulties due the COVID-19 pandemic, only the results of one year of this study (May 2018 to April 2019) were used. The results showed that the Soberbo river water samples have low conductivity (average, 15.3 μS cm-1) and are slightly acidic (average pH 6.4). The average flow of the site was 544 L s-1 (ranging from 130 to 1630 L s-1) and is largely linked to the region's rainfall regime. The comparison between measured and estimated conductivity values by adding cations gave an adjustment of up to 7%. The ion balance showed an error of up to 3%. The analyzes between duplicates showed that most of the analyzed samples had good repeatability, with a coefficient of variability below 20%. The average molar concentrations of the analyzed substances are ordered as follows: H4SiO4> HCO3-> Na+> Cl-> Ca2+> SO42-> K+> Mg2+. Which shows that the Soberbo basin has a sodium bicarbonate character. The hydrogeochemical composition of this basin has a great influence from the atmospheric source, marked mainly by the concentrations of Cl- (21.0 士 3.7 μmol L-1) and SO42- (13.4 士 5.3 μmol L-1. Dissolved silica (silicic acid) is the most abundant substance, with an average concentration of 112 士 27 μmol L-1. Its origin is the rocky substrate, through the release to the aqueous environment from the chemical weathering of aluminosilicates. Na+ (64.2 士 13.2 μmol L-1) has sources of atmospheric and weathering feldspars. Its ratio with Si has a value of 0.6, higher than that predicted for the weathering of feldspars. The elements Ca2+ (18.2 士 6.5 μmol L-1), K + (10.9 士 3.0 μmol L-1) and Mg2 + (7.72 士 1.36 μmol L-1) have their related source to plagioclase, potassium feldspar and biotite weathering, respectively. Inorganic nitrogen represented in the basin by NO3- (12.9 士 6.1 μmol L-1) has an atmospheric influence. The analysis of the mass flows shows that Si is the element with the highest river discharge in the basin, with an average of 33.7 kg ha-1 year-1, much higher than the other elements analyzed. Also, by the flow analysis, it is possible to perceive the seasonality of the basin, with the highest values appearing in the months of December, January and April.Mello, William Zamboni deSeeman, Felipe SilvaCosta, Amanda Cristine Santos daSilveira, Carla SemiramisCruz, Raissa Ecard da Costa2021-09-02T14:54:49Z2021-09-02T14:54:49Z2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfCruz, Raissa Ecard da Costa. Caracterização hidrogeoquímica das águas fluviais da cabeceira de drenagem do rio Soberbo – Serra dos Órgãos, RJ. 2021. 37f. 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