Avaliação hidrogeológica e ambiental do sistema hídrico na área do Parque Estadual do Utinga, Belém, Pará

Abstract

Este estudo foi realizado no Parque Estadual do Utinga, localizado na Região Metropolitana de Belém (PA), que contém os reservatórios de águas superficiais (lagos Bolonha e Água Preta), responsáveis pelo abastecimento de sua população. Em seu entorno, verifica-se uma urbanização crescente e desordenada, possibilitando que essa área torne-se uma fonte potencial de contaminação. Face a isso, a presente pesquisa teve como objetivo principal a avaliação hidrogeológica e ambiental do sistema hídrico na área do Parque Estadual do Utinga, localizado em Belém-PA, correlacionando dados de estudos geofísicos, hidrogeológicos e geoquímicos, no sentido de se determinar a influência de contaminantes sobre os recursos hídricos subterrâneos da área de estudo, avaliando a possibilidade de os mesmos virem a influenciar nos mananciais de abastecimento. Foi aplicada em campo metodologia geofísica ao longo de alguns perfis e instalação de piezômetros para verificação da resposta geofísica, bem como para realizar testes hidrogeológicos e coletas de águas e sedimentos. A metodologia geofísica aplicada utilizou o método Eletromagnético (sistema Slingram), Georadar e Sondagens Elétricas Verticais (SEV), que evidenciaram a presença de camadas geológicas com características elétricas diferentes, permitindo a identificação de zonas mais condutoras associadas a camadas argilosas e zonas menos condutoras associadas a camadas arenosas, além da presença do nível freático próximo à superfície. As amostras para análises hidroquímicas foram coletadas em 7 piezômetros, 13 pontos de amostragem nos lagos Bolonha e Água Preta e em uma nascente, utilizada como background para a área de estudo. Os resultados analíticos das águas, tanto para a época de chuvas quanto para o de estiagem, mostraram-se influenciadas pelas características geológicas e climáticas da área. As amostras apresentaram baixas concentrações dos principais constituintes dissolvidos, inserindo-se no contexto dos padrões de potabilidade estabelecidos pela legislação vigente. Valores anômalos apresentados pelos metais Cd+2, Cu+2 e Pb+2 foram detectados no período chuvoso, se apresentando próximos ou acima do limite estabelecido pela legislação. Pelo diagrama de Piper, as águas analisadas são predominantemente bicarbonatadas sódicas, sendo apenas uma das amostras de águas subterrâneas classificada como cloretada sódica, não apresentando características geoquímicas diferentes em relação aos períodos sazonais. Os aquíferos predominantes na área são dos tipos porosos, confinados, protegidos por camadas de material argiloso que variam de 4 a 15 metros de espessura e estão associados aos sedimentos que correspondem a unidade estratigráfica do Pós-Barreiras, do período Quaternário. As investigações hidrogeológicas dos aquíferos da área revelou um gradiente hidráulico de aproximadamente 0,013, com valores de porosidade efetiva de 28% e condutividade hidráulica entre 1,24 x 10-3 e 6,71 x 10-3 cm/s (média de 3,6275 x 10-5 m/s), mostrando que o fluxo subterrâneo se desloca a uma velocidade de aproximadamente 53,10 m/ano, no sentido norte-sul, em direção ao Parque Estadual do Utinga, mais precisamente aos Lagos Bolonha e Água Preta. Isso se constitui num fator de preocupação ambiental, uma vez que os lagos são efluentes em relação aos aquíferos locais e qualquer contaminação das águas subterrâneas poderá acarretar em contaminação dessas águas superficiais.

ABSTRACT This study was conducted in the Utinga State Park, located in the Metropolitan Region of Belém (State of Pará), which contains the surface water reservoirs (Bolonha and Agua Preta lakes) supplying the city population. A growing and disordered urbanization surrounds this area, allowing it to become a potential source of contamination. The main goal of this work is to present a hydrogeological and environmental assessment of the water in the area of Utinga State Park, located in Belém-PA, correlating geophysical, hydrogeological and geochemical data, in order to determine possible impacts of the deriving contaminants on the underground water resources of the studied area, assessing their possible influence on the water sources. A field geophysical methodology was applied along some profiles and piezometers were installed to check the geophysical response as well as to accomplish hydrogeological tests and collection of water and sediments. The applied geophysical methodology, involving electromagnetic measures (Slingram), Ground Penetrating Radar and vertical electrical sounding (VES), revealed the presence of geological layers with different electrical characteristics, allowing the identification of areas with more conductive layers associated to clay and sand layers associated with less conductivity, as well the presence of groundwater near the surface. The samples for hydrochemical analysis were collected from 7 piezometers, 13 sampling points in the Bolonha and Agua Preta lakes and a water spring used as background for the study area. The analytical results of the waters during the rainy and drought seasons proved that both were influenced by climatic and geological characteristics of the area. The samples showed low concentrations of the main dissolved constituents, inserting them within the parameters of potability standards established by the legislation. Anomalous values presented by the metals Cd+2, Cu+2 and Pb+2 were detected during the rainy season, reaching figures that were near or above the limit established by the legislation. Indications from the Piper diagram show that the water samples are predominantly sodium bicarbonate and only one sample of groundwater was classified as sodium chloride, not showing different geochemical characteristics in relation to different seasons. The predominant aquifers in the area are of a confined type, protected by layers of clayed material with a thickness ranging from 4 to 15 meters, and are associated with sediments that correspond to the stratigraphic unit of the Pós-Barreiras from the Quaternary period. The hydrogeological investigations of aquifers in the area revealed a hydraulic gradient of approximately 0.013, effective porosity values of 28% and hydraulic conductivity between 1.24 x 10-3 and 6.71 x 10-3 cm/s (average of 3.6275 x 10-5 m/s) showing that the groundwater flow moves at a speed of approximately 53.10 m / year, in the north-south direction, towards the Utinga State Park, particularly to the Bolonha and Agua Preta lakes. This constitutes a factor of environmental concern, since the lakes are effluents in relation to site aquifers and any contamination of groundwater may result in contamination of surface water.