Natural background levels of inorganic elements in the groundwaters of the Lagoa Santa karst region, Minas Gerais, Brazil

Abstract

Foram propostos Valores Naturais de Fundo (Natural Background Levels, NBLs) para as águas subterrâneas coletadas em poços profundos, surgências e ressurgências da região cárstica de Lagoa Santa, em uma área de 505 km2. Os metacalcários são de idade do neoproterozóico, de baixo grau metamórfico e pertencentes à Formação Sete Lagoas, constituída de calcários impuros (Membro Pedro Leopoldo) e calcários calcíticos (Membro Lagoa Santa) e pelos metapelitos da Formação Serra de Santa Helena. Feições geomorfológicas típicas mostram um carste evoluído, com grande número de depressões, cavernas, dutos, surgências e ressurgências. O método de cálculo dos NBLs foi a determinação do 90º percentil a partir dos gráficos de distribuição de probabilidade relativos a cada parâmetro. De acordo com o número de amostras com valores acima do limite de quantificação, o estudo foi realizado em duas etapas: na primeira, foram propostos NBLs para íons indicadores de poluição de águas coletadas apenas em poços profundos quanto a N-NO3- (1,0 mg/L), Cl- (2,4 mg/L), PO43- (0,1 mg/L) e SO42- (5,3 mg/L); na segunda etapa foram propostos NBLs para águas coletadas de poços e de nascentes apenas para os íons majoritários, respectivamente, Ca2+ (96,99 e 91,52 mg/L), Mg2+ (4,88 e 2,88 mg/L), Na+ (6,15 e 3,75 mg/L), K+ (1,01 e 0,31 mg/L), HCO3- (282,52 e 254,55 mg/L), SO42- (9,35 e 13,64 mg/L), Cl- apenas para poço (6,67 mg/L) e Si4+ (17.87 e 12.71 mg/L), esta última para distinção das unidades siliclásticas. Quanto aos indicadores de poluição em poços da primeira etapa, os resultados mostraram que, em relação ao nitrato, cloro, fosfato e sulfato, a maioria das áreas que ultrapassaram o NBL estão em porções de vulnerabilidade moderada, indicando impactos antrópicos representados por esgoto doméstico e atividades agrícolas e industriais. E, quanto aos íons majoritários e sílica de poços e nascentes, os resultados mostraram que, para todos os parâmetros, excetuando-se o cloro, as concentrações elevadas, acima do NBL, possuem origem geogênica, influenciadas principalmente pela composição pura calcítica do Membro Lagoa Santa e das intercalações impuras pelíticas do Membro Pedro Leopoldo e da Formação Serra de Santa Helena, enquanto que os altos níveis de Cl- podem ser devido a esgotos no ribeirão da Mata. Os resultados contribuem para o conhecimento dos níveis hidroquímicos inorgânicos naturais da região e norteia novos estudos em áreas específicas a partir dos parâmetros indicadores de poluição.