Aplicação e adaptações de métodos de vulnerabilidade intrínseca em climas tropicais - Quadrilátero Ferrífero, Brasil
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Dissertação de mestrado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Paulo Henrique Ferreira Galvão
Maria Antonieta Alcântara Mourão
Bruno Pirilo Conicelli
Maria Antonieta Alcântara Mourão
Bruno Pirilo Conicelli
Resumo
A água é um recurso essencial à vida e desempenha um papel central na maioria das atividades
econômicas. No entanto, o crescimento populacional e a expansão das atividades minerárias,
quando realizados sem o devido planejamento ambiental, aumentam os riscos de contaminação
dos recursos hídricos subterrâneos. O mapeamento de vulnerabilidade à contaminação dos
aquíferos surge como uma ferramenta importante para identificar áreas com maior
susceptibilidade à contaminação e, assim, promover ações de preservação e gestão sustentável
da água subterrânea. Embora existam diversos métodos de vulnerabilidade, muitos deles não
foram desenvolvidos para climas tropicais e não representam com precisão as condições reais
de risco. Este estudo, portanto, propõe o desenvolvimento de um método de vulnerabilidade
aplicável em múltiplos aquíferos, levando em consideração a avaliação da vulnerabilidade
intrínseca na porção oeste do Quadrilátero Ferrífero, especificamente no Sinclinal Moeda. Esta
região é de grande relevância econômica devido à presença de minas de ouro e ferro, e
hidrogeológica, devido aos mananciais que fornecem uma parte significativa da água
consumida pela Região Metropolitana de Belo Horizonte. Destaca-se o Aquífero Cauê,
considerado o principal reservatório de água subterrânea no Quadrilátero Ferrífero. Este
desempenha um papel crucial tanto no abastecimento da população quanto no manejo dos
empreendimentos minerários. Para essa avaliação, foram aplicados quatro métodos de
vulnerabilidade: DRASTIC, SINTACS, GOD e EPIK, cada um desenvolvido para avaliar
diferentes tipos de aquífero, incluindo fissurais, porosos e cársticos. Os métodos originais,
quando aplicados ao Sinclinal Moeda, mostram-se pouco eficazes, uma vez que foram
elaborados para serem aplicados em outros contextos, sem considerar as características de
climas tropicais. Para superar essas limitações, foram introduzidas adaptações considerando as
características físicas da área de estudo. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que os
métodos específicos para cada tipo de aquífero, com as adaptações propostas, demostraram
maior eficiência em comparação com os métodos originais. O método DRASTIC, embora
desenvolvido para todos os tipos de aquíferos, mostrou-se eficaz na identificação dos principais
aquíferos suscetíveis à contaminação. Com base na aplicação e adaptação desses quatro
métodos, foi desenvolvido o método, denominado GEOGRIC, destinado a avaliar a
vulnerabilidade intrínseca à contaminação em múltiplos aquíferos para escalas regionais no
Brasil. O método GEOGRIC, derivado do método DRASTIC, é um acrônimo para geologia
(G), epicarste (E), uso e ocupação do solo (O), grau de confinamento (G), recarga (R), isópacas
(I) e condutividade hidráulica (C). Este método demostrou eficácia ao ser aplicado no Sinclinal
Moeda, identificando os aquíferos mais vulneráveis à contaminação, com destaque para os
aquíferos das coberturas, Cauê e Gandarela.
Abstract
Water is an essential resource for life and plays a central role in most economic activities.
However, population growth and the expansion of mining activities, when conducted without
proper environmental planning, increase the risks of contamination of groundwater resources.
Mapping the vulnerability of aquifers to contamination emerges as an important tool to identify
areas more susceptible to contamination and thus promote actions for the preservation and
sustainable management of groundwater. Although there are several vulnerability assessment
methods, many of them were not developed for tropical climates and do not accurately represent
actual risk conditions. Therefore, this study proposes the development of a vulnerability method
applicable to multiple aquifers, considering the intrinsic vulnerability assessment in the western
portion of the Quadrilátero Ferrífero, specifically in the Moeda Syncline. This region is of great
economic significance due to the presence of gold and iron mines, and hydrogeologically
important because of the water sources that supply a significant portion of the water consumed
by the Metropolitan Region of Belo Horizonte. Of particular note is the Cauê Aquifer,
considered the main groundwater reservoir in the Quadrilátero Ferrífero. It plays a crucial role
in both the water supply for the population and the management of mining enterprises. For this
evaluation, four vulnerability methods were applied: DRASTIC, SINTACS, GOD, and EPIK,
each developed to assess different types of aquifers, including fractured, porous, and karst
aquifers. The original methods, when applied to the Moeda Syncline, proved to be less effective
since they were designed for other contexts, without considering the characteristics of tropical
climates. To overcome these limitations, adaptations were introduced based on the physical
characteristics of the study area. Based on the results obtained, it was concluded that the
methods tailored to each type of aquifer, with the proposed adaptations, demonstrated greater
efficiency compared to the original methods. The DRASTIC method, although developed for
all types of aquifers, proved effective in identifying the main aquifers susceptible to
contamination. Based on the application and adaptation of these four methods, a new method,
named GEOGRIC, was developed to assess the intrinsic vulnerability to contamination in
multiple aquifers for regional scales in Brazil. The GEOGRIC method, derived from the
DRASTIC method, is an acronym for geology (G), epikarst (E), land use and occupation (O),
degree of confinement (G), recharge (R), isopachs (I), and hydraulic conductivity (C). This
method proved effective when applied to the Moeda Syncline, identifying the most vulnerable
aquifers to contamination, particularly the aquifers of the cover layers, Cauê, and Gandarela.
Assunto
Águas subterrâneas – Poluição, Águas subterrâneas – Mapeamento, Recursos hídricos – Administração, Análise multivariada, Quadrilátero Ferrífero (MG)
Palavras-chave
Sinclinal Moeda, Álgebra de mapas, Estatística multivariada, Água subterrânea