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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.64.2016.tde-13092016-144218
Document
Author
Full name
Paulo Alexandre de Toledo Alves
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2016
Supervisor
Committee
Tornisielo, Valdemar Luiz (President)
Barizon, Robson Rólland Monticelli
Lavorenti, Arquimedes
Medeiros, Maria Aparecida Carvalho de
Mortatti, Jefferson
Title in Portuguese
Aquíferos sob ameaça: estudo sobre a contaminação por agrotóxicos em uma área de recarga do Aquífero Guarani
Keywords in Portuguese
Agrotóxicos
Aquífero Guarani
Contaminação
Vulnerabilidade
Abstract in Portuguese
Por muito tempo acreditou-se que o solo atuaria como um filtro protegendo os grandes reservatórios de água subterrânea. Porém estes reservatórios possuem áreas onde existe uma maior sensibilidade à contaminação da água, devido características específicas do solo e não confinamento da rocha porosa. Estes locais são conhecidos também como áreas de recarga. O Sistema Aquífero Guarani (SAG) é atualmente a reserva de água subterrânea mais importante do Brasil. Transfronteiriço, ocupa 8 estados nacionais e 3 países da América do Sul, e recebe constante impacto pelo uso da água e de suas áreas de recarga por atividades industriais e agrícolas. No estado de São Paulo, Brasil, existe uma faixa contínua e estreita de afloramento do SAG que abrange a porção central, com ocorrência de solos arenosos, baixa profundidade da rocha sedimentar e ocupação do solo com atividades agrícolas intensivas (em especial citros, café, cana-de-açúcar e silvicultura). As características edafoclimáticas influenciam diretamente a vulnerabilidade dos aquíferos, e esta pode ser medida com ajuda de ferramentas de modelagem digital associadas a Sistemas de Informações Georreferenciadas (SIG). Sendo a atividade agrícola a mais recorrente neste sistema de recarga do SAG, este projeto objetivou estudar os impactos da agricultura neste sistema em três frentes. Primeiro pela determinação da vulnerabilidade do aquífero pelo modelo DRASTIC-SIG de uma área de recarga do Aquífero Guarani ocupada com a cultura de citros e com solo arenoso. Segundo pela avaliação da ocorrência de contaminação por agrotóxicos de águas superficiais, subterrâneas e sedimento por HPLC-UV/DAD e CG-µECD. E por final, avaliando o comportamento do herbicida Diuron em solo da área de estudo. Os resultados do modelo DRASTIC apontaram alta vulnerabilidade do aquífero para a região estudada. Foi identificada contaminação pontual por Heptacloro em duas amostras de água superficial analisadas. Quanto ao comportamento do Diuron em solo, este apresentou baixo risco de lixiviação e baixa adsorção em solo arenoso. Estes resultados indicam que estas áreas devem ser mais estudadas quanto à vulnerabilidade, visando o direcionamento de políticas públicas para orientar a melhores práticas nas lavouras objetivando a proteção desta importante reserva natural de água, que está atualmente exposta às atividades antrópicas e pode ter a sua qualidade comprometida no longo tempo
Title in English
Aquifers under threat: study on pesticides contamination in a recharge area of Guarani Aquifer
Keywords in English
Contamination
Guaraní Aquifer
Pesticides
Vulnerability
Abstract in English
For a long time it was believed that watersheds would be free of environmental contamination due protection exerted by soil and rock layers. However, aquifers may have confined areas where it is covered by one or more layers of solid rock, and not confined areas where the sedimentary rock, which retains water, is outcropping. In the non-confined areas, the aquifer is recharged usually by direct infiltration of rainwater or indirectly from other water bodies. Thus, the recharge areas have higher sensitivity and vulnerability to contamination because they are more exposed to anthropogenic activities. The Guarani Aquifer System (GAS) is currently the most important groundwater reserve in Brazil. Transboundary, it occupies 8 national states and 3 countries in South America, and receives constant impact of it is uses and soil occupation for industrial and agricultural activities. In São Paulo State, Brazil, there is a continuous narrow strip of outcrop of GAS covering the inner portion of the central part of the State, with the occurrence of sandy soils, shallow sedimentary rock and soil occupation with intensive agricultural activities (especially citrus, coffee, sugarcane and planted forestry). Soil and climatic characteristics directly influence the vulnerability of aquifers, and this can be measured with the help of digital modeling tools associated with Geo-referenced Information Systems (GIS). Due the agricultural activity being the most practiced activity in the GAS recharge system, this project aimed to study the specific impact of agriculture in the system by three fronts. First was to determine the vulnerability by DRASTIC-GIS model of a recharge area of the Guarani Aquifer occupied with the cultivation of citrus and sandy soil. Second, was the evaluation of the occurrence of pesticides contamination in surface water, groundwater and sediment by HPLC-UV/DAD and GC-µECD for the period of one year. And last, studying the Diuron behavior in the soil of the study area. The results of the DRASTIC model showed a high vulnerability of the aquifer to the region studied. Spot contamination was identified by Heptachlor in two field samples of surface water. The Diuron behavior in soil showed lowrisk of leaching and low sorption coefficient. These results indicates that these areas should be more studied for vulnerability, targeting the direction of public policies to guide best practices in the fields aiming to protect this important natural water reserve, which is currently exposed to human activities and may have their quality compromised in the long time
 
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Publishing Date
2016-09-27
 
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