Estudo hidrogeoquímico e mapeamento de georadar do aquífero superficial de Estarreja

Abstract

Desde os anos 30 do século XX que a região de Estarreja é reconhecida pela sua atividade industrial. A partir da década de 50, esta zona torna-se no terceiro principal polo da indústria química nacional após a criação do Complexo Químico de Estarreja (CQE). A instalação deste complexo químico conduziu ao aumento do grau de contaminação do solo e das águas superficiais e subterrâneas, tornando a zona envolvente numa área de elevado risco ambiental. Na presente dissertação foram conjugados os dados de um estudo geofísico (georadar), com os dados de uma campanha hidrogeoquímica, com o intuito de avaliar o grau de contaminação do aquífero superior do Sistema Aquífero Quaternário de Aveiro (SAQA), sendo este um aquífero costeiro instalado em formações arenosas de elevada permeabilidade. A técnica de georadar confirmou ser adequada para avaliar a pluma de contaminação, uma vez que a sobreposição dos dados de condutividade elétrica de Ordens (2007) com os perfis de georadar, permitiu verificar que regra geral, a atenuação do sinal aumenta com a condutividade elétrica. Foram observadas zonas em que a atenuação ocorreu no nível freático, estando associado à contaminação do aquífero superior, no entanto, a presença de camadas lodosas pode provocar a atenuação do sinal abaixo do nível freático. A interpretação da piezometria ao longo dos radargramas permitiu elaborar um mapa relativo à superfície piezométrica. Esse mapa apresenta semelhanças com o realizado na área de estudo por Ordens (2007). As diferenças podem resultar do facto dos dados de georadar serem contínuos enquanto que os dados dos poços utilizados por Ordens (2007) serem discretos e a efeitos sazonais. A campanha hidrogeoquímica permitiu avaliar pontualmente a contaminação na área de estudo, com base na análise das concentrações de compostos inorgânicos e orgânicos. Foi ainda possível verificar que em algumas zonas as águas são impróprias para rega e que regra geral as águas são impróprias para consumo doméstico. A contaminação antrópica, devida à atividade industrial e práticas agrícolas, provocam a deterioração da qualidade da água do aquífero. Os resultados permitiram individualizar uma área restrita com elevada contaminação (amostras 9 e 17). Ambas as amostras apresentam condutividade elétrica superior a 11530 μS.cm-1, pH extremamente ácido (< 2,4), concentrações elevadas de aniões principais, Cl> 2421 mg.L-1, Na> 1940 mg.L-1, SO4> 859 mg.L-1, metais pesados, Al> 8,5 mg.L-1, Fe> 4 mg.L-1, Sr> 1,22 mg.L-1, Zn> 1,18 mg.L-1 e elevadas concentrações de 1,1- dicloroetano (> 0,94 μg.L-1), e cloreto de vinilo (> 0,5 μg.L-1). Com exceção do aumento da concentração de nitratos, a contaminação na área de estudo diminuiu desde a campanha hidroquímica realizada por Ordens (2007) em 2006, embora se possa admitir uma variação sazonal destas concentrações. A correlação dos dados hidrogeoquímicos com os dados geofísicos permitiu verificar que pontualmente, à medida que se dá o aumento dos teores de contaminação por compostos inorgânicos e orgânicos, a atenuação do sinal nos radargramas ocorre na interface interpretada do nível freático.

Since the 30's of the twentieth century the region of Estarreja is recognized for its industrial activity. However, from the 50's, this zone became the third main industrial complex of the national chemical industry, the called Estarreja Chemical Complex (CQE). The installation of this chemical complex has led to an increase in the degree of soil contamination and as well as surface waters and groundwater, and consequently to high environmental risk. In the present work the geophysical data (georadar) together with the hydrogeochemical data were conjugated in order to evaluate the degree of contamination of the upper aquifer of the Aveiro Quaternary Groundwater Body, which is a coastal aquifer installed in sandy formations with high permeability. Georadar confirmed to be adequate to evaluate the plume of contamination, since the overlap of the electrical conductivity data, by Ordens (2007), with georadar profiles, allowed to conclude that the signal attenuation increases with the electrical conductivity. In some areas, it was observed that the signal attenuation occurred at the phreatic level, been this phenomenon associated with the contamination present in the upper aquifer, however the existence of mud layers can cause the signal attenuation lower of the phreatic level. The interpretation of the piezometry through the radargrams allowed for the elaboration of a map related to the piezometric surface. This map displays several similarities with the previously piezometric map, made by Ordens (2007). The differences can be related to the fact that the georadar data was collected in a continuously mode, opposing to the discrete well data, collected by Ordens (2007), and seasonal effects. The hydrogeochemical data allowed to evaluate the contamination in the study area, based on the analysis of concentrations of inorganic and organic compounds. Some areas show that waters are unfit for irrigation and most of water are inappropriated for domestic consumption. The results of the physical-chemical parameters allowed to individualize a punctual focus of extremely high contamination (samples 9 and 17). Both samples show values of electrical conductivity higher than 11530 μS.cm-1, are extremely acidic pH (<2,4), with high concentrations of Cl> 2421 mg.L-1, Na> 1940 mg.L-1, SO4 > 859 mg.L-1, Al> 8.5 mg.L-1, Fe> 4 mg.L-1, Sr> 1,22 mg.L-1, Zn> 1,18 mg.L-1 and also high concentrations of 1,1-dichloroethane (> 0.94 μg.L-1), and vinyl chloride (> 0.5 μg.L-1). Contamination in the study area decreased since the hydrogeochemical campaign carried out by Ordens (2007) in 2006, with the exception of the increasing in NO3 concentrations. Although a seasonal variation of the contamination can be found. The correlation of the hydrogeochemical data with the geophysics data allowed to verify that, punctually once there is an increase in the levels of contamination by inorganic and organic compounds, the attenuation of the signal in radargrams occurs, mostly, at the interpreted interface of the phreatic level.