O efeito da heterogeneidade estrutural do solo nos processos de transporte de poluentes em aluvião do Rio Capibaribe-Pernambuco

Abstract

Os depósitos aluvionares que compõem o leito seco de rios intermitentes da região semiárida do nordeste brasileiro constituem uma das principais fontes de recursos hídricos dessas regiões. Essas formações atraem diversas atividades antrópicas, gerando assim um incremento do risco de poluição das águas subterrâneas. O transporte de poluentes na zona não saturada é um processo chave, que influencia no grau de contaminação do aquífero aluvionar. Um fator que impacta nos processos de transporte de poluentes é a heterogeneidade natural que compõe a zona não saturada, provocando uma elevada não linearidade dos processos de transporte de contaminantes e de transferência de água. O estudo dos impactos da heterogeneidade estrutural nos processos de fluxo é fundamental para a preservação do aquífero. A região de estudo faz parte da bacia do Capibaribe, localizada entre os municípios de Santa Cruz do Capibaribe e Brejo da Madre de Deus – PE. Os experimentos foram conduzidos no depósito aluvionar que compõe o leito seco do rio. Esse estudo realizou uma caracterização sedimentológica da zona não saturada do depósito utilizando o código de Miall (1985) e uma técnica geofísica visando prospectar as litofácies para uma escala de observação maior. A caracterização hidrodispersiva das litofácies foi realizada em laboratório utilizando os métodos de Batch e o método das Colunas. Uma modelagem numérica bidimensional foi realizada com o software HYDRUS – 2D, comparando cenários de fluxo subsuperficial da zona não saturada assumindo a hipótese de heterogeneidade e de homogeneidade. O Ground Penetrating Radar (GPR) permitiu caracterizar o subsolo e identificar três grandes estruturas sedimentares predominantes na escala de campo no depósito aluvionar no leito seco do Rio Capibaribe. A cinética de sorção da Sulfadiazina das duas litofácies é melhor descrita com um modelo de segunda ordem e indica sorção lenta. As isotermas de sorção foram lineares e os ensaios de deslocamento miscível indicam baixa capacidade de sorção da Sulfadiazina. O lançamento de contaminantes como a Sulfadiazina (SDZ) na superfície do deposito aluvionar pode acarretar na contaminação do lençol freático do aluvião. A heterogeneidade estrutural do depósito aluvionar influencia na distribuição espacial do armazenamento de água e transporte de contaminante em condições não saturadas. O contraste de propriedades hidráulicas propiciou o surgimento de fluxos preferencias na interface entre a estrutura arenosa e os bolsões de cascalho. O contraste de propriedades hidrodispersivos demonstrou que a camada superficial possui maior capacidade de retenção da sulfadiazina.