Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Terada, Rafael Kenji
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44138/tde-08092022-091748/
Resumo: A presença de nitrato nas águas subterrâneas da cidade de Urânia tem sido reportada desde o final da década de 1990, e, desde então, tem-se mantido em níveis altos (>422 mg/l-NO3) mesmo com as instalações da rede de saneamento. Este cenário é comum nos centros urbanos e de difícil quantificação. Assim, esta pesquisa identificou e relacionou os padrões urbanos de crescimento aos de vazamentos de água e esgoto para a área urbana de Urânia (SP), utilizando-se dos métodos de balanço de água de abastecimento e águas residuais; balanço de massa isotópico (\'delta\' 18O e \'delta\'D da água); e caracterizações geológica, hidrogeológica e hidrogeoquímica focada no nitrogênio. Os resultados mostraram que o processo de desnitrificação não é relevante no aquífero, uma vez que são encontradas: (1) concentrações abaixo do limite de detecção de carbono orgânico dissolvido (COD) e carbono total (CT), baixo enriquecimento de \'delta\"15N-NO3 (entre 8 e 12), presença de oxigênio dissolvido (OD) (acima de 2 mg/l O2) e condições intermediárias de potencial redox; e (2) uma camada, abaixo de 50 m de profundidade, de arenitos lamíticos com cimentação carbonática de menor condutividade hidráulica, o que impõe fluxo mais superficial e, preferencialmente, horizontal. A ausência de uma pluma em profundidade maiores que 70 m se deve mais a fatores hidráulicos que biogeoquímicos com impacto restrito às zonas mais rasa (ZR, até 30 m) e intermediária (ZI, 30 m - 70 m). Ainda assim, rNO3/Cl apresenta padrões diferentes nos três setores e podem ser relacionados ao histórico da ocupação urbana. O coeficiente de fuga de esgoto foi estimado entre 8% e 12%. O valor médio para a recarga urbana foi de aproximadamente 129.000 m3/ano (0,044 mm/a); 66.000 m3/ano referente à rede de abastecimento de água e 63.000 m3/ano ao esgoto. Recargas naturais acrescentam outros 48.000 m3/ano, portanto, a recarga urbana antrópica é estimada em 3 vezes a recarga natural. O vazamento do sistema de esgoto gerou uma carga de 7,3 a 19,3 ton./ano de nitrato, o que se mostra suficiente para manter a pluma contaminante de nitrato. A comparação das assinaturas isotópicas de \'delta18O e \'delta\'D da água da rede pública e do esgoto indicou ademais que o uso dos poços privados que extraem água do Aquífero Adamantina é ainda significante para o atendimento de 30% da demanda.
id USP_342581194a31a6aa3f86af284554104f
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-08092022-091748
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)not availableHidrogeologia urbanaHidrogeoquímicaHydrogeochemistryNitrateNitratoRecarga urbanaUrban hydrogeologyUrban RechargeA presença de nitrato nas águas subterrâneas da cidade de Urânia tem sido reportada desde o final da década de 1990, e, desde então, tem-se mantido em níveis altos (>422 mg/l-NO3) mesmo com as instalações da rede de saneamento. Este cenário é comum nos centros urbanos e de difícil quantificação. Assim, esta pesquisa identificou e relacionou os padrões urbanos de crescimento aos de vazamentos de água e esgoto para a área urbana de Urânia (SP), utilizando-se dos métodos de balanço de água de abastecimento e águas residuais; balanço de massa isotópico (\'delta\' 18O e \'delta\'D da água); e caracterizações geológica, hidrogeológica e hidrogeoquímica focada no nitrogênio. Os resultados mostraram que o processo de desnitrificação não é relevante no aquífero, uma vez que são encontradas: (1) concentrações abaixo do limite de detecção de carbono orgânico dissolvido (COD) e carbono total (CT), baixo enriquecimento de \'delta\"15N-NO3 (entre 8 e 12), presença de oxigênio dissolvido (OD) (acima de 2 mg/l O2) e condições intermediárias de potencial redox; e (2) uma camada, abaixo de 50 m de profundidade, de arenitos lamíticos com cimentação carbonática de menor condutividade hidráulica, o que impõe fluxo mais superficial e, preferencialmente, horizontal. A ausência de uma pluma em profundidade maiores que 70 m se deve mais a fatores hidráulicos que biogeoquímicos com impacto restrito às zonas mais rasa (ZR, até 30 m) e intermediária (ZI, 30 m - 70 m). Ainda assim, rNO3/Cl apresenta padrões diferentes nos três setores e podem ser relacionados ao histórico da ocupação urbana. O coeficiente de fuga de esgoto foi estimado entre 8% e 12%. O valor médio para a recarga urbana foi de aproximadamente 129.000 m3/ano (0,044 mm/a); 66.000 m3/ano referente à rede de abastecimento de água e 63.000 m3/ano ao esgoto. Recargas naturais acrescentam outros 48.000 m3/ano, portanto, a recarga urbana antrópica é estimada em 3 vezes a recarga natural. O vazamento do sistema de esgoto gerou uma carga de 7,3 a 19,3 ton./ano de nitrato, o que se mostra suficiente para manter a pluma contaminante de nitrato. A comparação das assinaturas isotópicas de \'delta18O e \'delta\'D da água da rede pública e do esgoto indicou ademais que o uso dos poços privados que extraem água do Aquífero Adamantina é ainda significante para o atendimento de 30% da demanda.Detections of nitrate in the groundwater in the city of Urania has been reported since the late 1990s, still showing high levels of concentrations (>422mg/l-NO3) even after installing sanitation system. This interaction is commonly found in urban settlements, and it is difficult to quantify. Thus, this work identified and related the urban growth patterns of water and sewage leakages in the municipality of Urânia (SP), applying different methods such as supply water and wastewater mass balance; isotopic mass balance (\'delta\' 18O and \'delta\'D); hydrogeological and hydrogeochemical characterization focused on nitrogen. Results showed that the denitrification is not a relevant process in the aquifer. (1) concentrations below the detection limit of dissolved organic carbon (DOC) and total carbon (TC), low levels of 15N-NO3 enrichment, (between 8 and 12), presence of dissolved oxygen (DO) (more than 2 mg/l O2) and intermediate redox conditions; and (2) a presence of a sandstones layer with mud and carbonate cementation below 50m of depth gives it low hydraulic conductivity that imposes preferably horizontal, superficial flow. Therefore, the absence of a plume at depth more than 70 m is rather due to hydraulic than biogeochemical factors with an impact restricted to the shallower (ZR, up to 30 m) and intermediate (ZI, 30 m - 70 m) zones. Additionally, rNO3/Cl shows different pattern of nitrate concentrations in each sector and can be related to the history of urban occupation. The sewage leakage coefficient was estimated to be between 8% and 12%. The average value for urban recharge was approximately 129,000 m3/year (0.044 m/a); 66,000 m3/year for the water supply network and 63,000 m3/year for sewage. Natural recharges add another 48,000 m3 /year, so human urban recharge is estimated at three times the natural recharge. The sewage system leak generated a load of 7.3 to 19.3 ton/year of nitrate. This contaminant load has been sufficient to keep the nitrate contaminant plume stable. The comparison of the isotopic signatures of \'delta\'18O and \'delta\'D of the water from the public network and the sewage indicated, in addition, that the use of private wells that extract water from the Adamantine Aquifer is still significant to meet the demand.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPGalvão, Paulo Henrique FerreiraHirata, Ricardo Cesar AokiTerada, Rafael Kenji2022-07-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44138/tde-08092022-091748/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2022-09-08T12:52:05Zoai:teses.usp.br:tde-08092022-091748Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212022-09-08T12:52:05Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
not available
title Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
spellingShingle Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
Terada, Rafael Kenji
Hidrogeologia urbana
Hidrogeoquímica
Hydrogeochemistry
Nitrate
Nitrato
Recarga urbana
Urban hydrogeology
Urban Recharge
title_short Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
title_full Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
title_fullStr Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
title_full_unstemmed Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
title_sort Influência da infraestrutura urbana nas águas subterrâneas na cidade de Urânia (SP)
author Terada, Rafael Kenji
author_facet Terada, Rafael Kenji
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Galvão, Paulo Henrique Ferreira
Hirata, Ricardo Cesar Aoki
dc.contributor.author.fl_str_mv Terada, Rafael Kenji
dc.subject.por.fl_str_mv Hidrogeologia urbana
Hidrogeoquímica
Hydrogeochemistry
Nitrate
Nitrato
Recarga urbana
Urban hydrogeology
Urban Recharge
topic Hidrogeologia urbana
Hidrogeoquímica
Hydrogeochemistry
Nitrate
Nitrato
Recarga urbana
Urban hydrogeology
Urban Recharge
description A presença de nitrato nas águas subterrâneas da cidade de Urânia tem sido reportada desde o final da década de 1990, e, desde então, tem-se mantido em níveis altos (>422 mg/l-NO3) mesmo com as instalações da rede de saneamento. Este cenário é comum nos centros urbanos e de difícil quantificação. Assim, esta pesquisa identificou e relacionou os padrões urbanos de crescimento aos de vazamentos de água e esgoto para a área urbana de Urânia (SP), utilizando-se dos métodos de balanço de água de abastecimento e águas residuais; balanço de massa isotópico (\'delta\' 18O e \'delta\'D da água); e caracterizações geológica, hidrogeológica e hidrogeoquímica focada no nitrogênio. Os resultados mostraram que o processo de desnitrificação não é relevante no aquífero, uma vez que são encontradas: (1) concentrações abaixo do limite de detecção de carbono orgânico dissolvido (COD) e carbono total (CT), baixo enriquecimento de \'delta\"15N-NO3 (entre 8 e 12), presença de oxigênio dissolvido (OD) (acima de 2 mg/l O2) e condições intermediárias de potencial redox; e (2) uma camada, abaixo de 50 m de profundidade, de arenitos lamíticos com cimentação carbonática de menor condutividade hidráulica, o que impõe fluxo mais superficial e, preferencialmente, horizontal. A ausência de uma pluma em profundidade maiores que 70 m se deve mais a fatores hidráulicos que biogeoquímicos com impacto restrito às zonas mais rasa (ZR, até 30 m) e intermediária (ZI, 30 m - 70 m). Ainda assim, rNO3/Cl apresenta padrões diferentes nos três setores e podem ser relacionados ao histórico da ocupação urbana. O coeficiente de fuga de esgoto foi estimado entre 8% e 12%. O valor médio para a recarga urbana foi de aproximadamente 129.000 m3/ano (0,044 mm/a); 66.000 m3/ano referente à rede de abastecimento de água e 63.000 m3/ano ao esgoto. Recargas naturais acrescentam outros 48.000 m3/ano, portanto, a recarga urbana antrópica é estimada em 3 vezes a recarga natural. O vazamento do sistema de esgoto gerou uma carga de 7,3 a 19,3 ton./ano de nitrato, o que se mostra suficiente para manter a pluma contaminante de nitrato. A comparação das assinaturas isotópicas de \'delta18O e \'delta\'D da água da rede pública e do esgoto indicou ademais que o uso dos poços privados que extraem água do Aquífero Adamantina é ainda significante para o atendimento de 30% da demanda.
publishDate 2022
dc.date.none.fl_str_mv 2022-07-05
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44138/tde-08092022-091748/
url https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/44/44138/tde-08092022-091748/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1809090524262432768