GROUNDWATER CONTAMINATION RISK IN URBAN WATERSHED

Abstract

Groundwater contamination cause different risks to society, promoting rise of the disease’s cases, in addition to reduce the hydric disponible and to degrade the aquifers, that are strategic reservoir to hydric sustainability of society. Therefore, this study was aimed to applies the groundwater contamination risk index – IRCAS, identifying they efficiency in indication/prediction of water contamination in a urban watershed on Fortaleza City/Brazil. For this, we applied the vulnerability aquifer model GOD to set natural susceptibility and to match environment sanitation index – ISA for to produce the IRCAS. For identify the efficiency this model, we accomplish 2 field campaign, one at the end of the rainy season (July), and other in dry season (November), to analyzed physics and chemistry parameters of groundwater collected of the wells. The major contamination was caused to nitrate, that presented 53 and 46% of the sample out of potability standard on rainy and dry period, respectively. The variance analyses – ANOVA report model efficiency of 61 and 54% of explication of the nitrate contamination variance for on rainy and dry period, respectively.

Keywords: Aquifer vulnerability, Water protection and conservation, Urban waters, Urban aquifer.

Author Biography

Filipe da Silva Peixoto, Universidade do Estado do Rio Grande do Norte (UERN), Mossoró (RN), Brasil.

Doutor em Geologia pela UFC (2019). Atualmente é professor do Departamento de Geografia da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte - UERN e professor permanente do Programa de Pós-Graduação em Geografia da UERN. Tem experiência na área de Geografia Física, com ênfase em Geoprocessamento e Hidrogeografia, atuando principalmente nos seguintes temas: gestão de recursos hídricos no semiárido, águas urbanas, geoprocessamento aplicado aos recursos hídricos e a qualidade sanitária.

References

standardized system for evaluating groundwater pollution in potential using hydrogeologic settings. EPAl600 2- 87035, 1987.
ALVARES, A. C.; STAPE, J. L.; SENTELHAS, P. C.; GOLÇALVES, M. L. J.; SPAROVEK, G. (2014) Koppen’s climate classification map for Brazil. Meteorologische Zeitschrift, 22, 6, 2014.711–728.
ARAÚJO, K. V.; CAVALCANTE, I. N.; OLIVEIRA, R. M.; PEIXOTO, F. S.; LIMA NETO, I. O. Vulnerabilidade natural e perigo de contaminação do Sistema Aquífero Dunas na região norte do Município de Aquiraz, Ceará. Revista do Instituto Geológico, v. 38, n. 2, p. 37 – 48, 2017. http://dx.doi.org/10.5935/0100-929X.20170008.
BARRET, M. H.; HISCOCK, K. M.; DEPLEY, S.; LERNER, D. N.; TELLAN, J. H.; FRENCH, M. J. Maker Spicies For Identifying Urban Groundwater Recharge Sources: a review and case study in Nottingham, UK. Water Resource, [s.l.] v. 33, n. 14, p. 3083 – 3097, ago. 1999.
BORGES, U. N. Análises de riscos potenciais de degradação ambiental em bacias hidrográficas urbanas com o apoio de tecnologias de baixo custo. Dissertação (Mestrado). Recife: Cento de Tecnologia e Geociências – UFPE, 2008.
BRANDÃO, R. L. Diagnóstico geoambiental e os principais problemas de ocupação do meio físico da Região Metropolitana de Fortaleza. Sistema de Informações para Gestão e Administração Territorial da Região Metropolitana de Fortaleza –Projeto SINFOR: Fortaleza: CPRM. 1998. p. 88.
BURANT, A.; SELBIG, W.; FURLONG, E. T.; HIGGINS, C. P. (2018) Trace organic contaminants in urban runoff: Associations with urban land-use, Environmental Pollution n. 242, p. 2068-2077. 2018. doi: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.06.066
Cavalcante, I.N. Fundamentos Hidrogeológicos para a Gestão Integrada de Recursos Hídricos na Região Metropolitana de Fortaleza, Estado do Ceará. 1998. 153f. Tese (Doutorado em Hidrogeologia) -Instituto de Geociências, Universidade de São Paulo. São Paulo. 1998.
CEARÁ. Plano Estadual de Recursos Hídricos. Secretaria dos Recursos Hídricos. Fortaleza: Atlas, 1992. v.1.
CUTRIM, A. O. CAMPOS, J. E. G. Aplicação dos Métodos Drastic e Posh para a Determinação da Vulnerabilidade e Perigo à Contaminação do Aquífero Furnas na Cidade de Rondonópolis-MT. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre, v. 15, n. 2, p. 127 – 142, 2010.
FAYE, S. C.; FAYE, S.; WOHNLICH, GAYE, C. B. Na assessment of the risk associated with urban development in the Thiaroye area (Senegal). Environmental Geology, 2004, n. 45, p. 312 – 322, 2004.
FOSTER, S. S. D. & CHILTON, P. J. Dowmstream of downtown: urban wastewater as groundwater recharge. Hydrogeology Journal, [s.l.] v.12, p.115–120, mai. 2004.
FOSTER, S., HIRATA, R., GOMES, D., D’ELIA, M., PARIS, M. Proteção da Qualidade da Água Subterrânea: um guia para empresas de abastecimento de água, órgãos municipais e agências ambientais. Washington, D.C.: Banco Mundial. 2006, Disponível em: http://siteresources.worldbank.org/INTWRD/Resources/3364861175813625542/GroundwaterQualityProtectionGuide_Portugese.pdf.
GIDDENS, A. Modernidade e identidade. Rio de Janeiro: Zahar Ed., 2002.
GOMES, M. C. R. Análise situacional qualitativa sobre as águas subterrâneas de Fortaleza, Ceará – Brasil como subsídio a gestão dos recursos hídricos. Tese (Doutorado), Centro de Ciências, Fortaleza – UFC. 2013
HEM J. D.. Study and Interpretation of the Chemical Characteristics of Natural Water. U.S.G.S. Water Supply Paper, 1473. 1. ed. 1959. 269 p.
KURIAN, M. MCCARNEY, P. Periurban water and sanitation service. Springer, 2010.
LERNER, D. N.; YANG, Y. Quantifying recharge at the city scale using multiple environmental tracers. Anais…Conference held at Liège, Belgium. IAHS v. 262, 2000.
LIU, C. W.; WANG, Y.; B. JANG, C. S. Probability-based nitrate contamination map of groundwater in Kinmen. Environmental Monit. Asses. n. 185, p. 10147 –10156, 2013.
MANNY, L.; ATMAJA, R. R. S.; PUTRA, D. P. E. Groundwater level changes in shallow aquifer of Yogyaarta City, Indonesia: Distribuition and Causes. Journal of Applied Geology, [s.l.], v.1, n. 2, p. 89–99, feb. 2016.
MATIATOS, I. Nitrate source identification in groundwater of multiple land-use areas by combining isotopes and multivariate statistical analysis: A case study of Asotopos basin (Central Greece), Science of the Total Environment n. 541, p. 802–814, 2016. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.09.134
MELO, J. G.; VASCONCELOS, M. B.; OLIVEIRA, J; MORAIS, S. D. O.; CELESTINO JÚNIOR, P.; ALVES, R. S. Atualização de conhecimentos sobre a hidrogeologia e contaminação das águas subterrâneas da zona norte de natal, RN., In: XVI Congresso Brasileiro de Águas Subterrâneas, São Luiz, MA, Brasil. 2010.
MENDONÇA, F. Riscos, vulnerabilidade e abordagem socioambiental urbana: uma reflexão a partir da RMC e de Curitiba. Desenvolvimento e Meio Ambiente, Curitiba, v. 10, n. 2, p. 139-148, 2004.
MESESES, L. F. S. FIGUEIREDO, E. C. T. P.; RAFAEL, R. A. Evolução urbana e vulnerabilidade dos aquíferos superiores no Município de João Pessoa – PB. Revista Brasileira de Cartografia, v. 63, n. 2, p. 267 – 280, 2011.
MINISTÉRIO DA SAÚDE, Portaria de Consolidação nº 5 de 28 de setembro de 2017. Consolidação das normas sobre as ações e os serviços de saúde do Sistema Único de Saúde. Disponível em: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/saudelegis/gm/2017/prc0005_03_10_2017.html.
PEIXOTO, F. S. Efeitos do uso e ocupação do solo sobre as águas subterrâneas: contaminação da água subtarrânea por nitrato em subbacia urbana na cidade de Fortaleza/Brasil. 1. ed. Baue Bassin: Omni Scriptium Publishing Group, 2017. v. 1. 125p
PEIXOTO, F. S.; CAVALCANTE, I. N. SILVEIRA, R. N. M. C.; BESERRA, F. R. S. O Sistema de Informação Geográfica (SIG) Aplicado ao Abastecimento Hídrico e Esgotamento Sanitário. Revista do Departamento de Geografia USP, São Paulo, Edição Especial XVII SBGFA, p. 20 – 28. 2017. doi: https://doi.org/10.11606/rdg.v0ispe.132599
PEIXOTO, F. S.; RODRIGUES, J. P. B.; ALBUQUERQUE, P. I. M. Gestão integrada dos recursos hídricos e a problemática das inundações urbanas. Geografia, Londrina, v. 28, n. 1. p. 187 – 206, 2019.
PEIXOTO, F. S.; SILVEIRA, R. N. M. C. Bacia hidrográfica: tendências e perspectivas da aplicabilidade no meio urbano. Revista Brasileira de Geografia Física, Recife, v. 10, n. 3, p. 840 - 853, 2017. https://doi.org/10.5935/1984-2295.20170058.
PEIXOTO, F., & CAVALCANTE, I. Vulnerabilidade aquífera e risco de contaminação da água subterrânea em meio urbano. Geologia USP, Série Científica, São Paulo, v.19, n. 2, p. 29-40. 2019, doi: https://doi.org/10.11606/issn.2316-9095.v19-142384.
PINHEIRO, R. J. B.; RAUBER, A. C. C.; NUMMER, A. V.; SILVA, J. L. S. Aplicação dos métodos GOD e POSH para determinação da vulnerabilidade e perigo à contaminação dos aquíferos na cidade de Santa Maria – RS. REGA, Porto Alegre, v. 12, n. 2, p. 61 – 79, 2015.
PORTO-GONÇALVES, C. W. Globalização da Natureza e a Natureza da Globalização. ed 7. São Paulo: Civilização Brasileira, 2017.
TAJRA, A. A. Aspectos técnico-construtivos dos poços tubulares e a legislação pertinente. Área Piloto de Fortaleza-Ceará. Dissertação (Mestrado). Fortaleza: Centro de Ciências – UFC, 2001.
TUBAU, I.; VASQUEZ-SUÑE, E.; CARRERA, J.; VALHONDO, C.; CRIOLLO, R. Quantification of groundwater recharge in urban environments. Science of Total Environment, [s.l.] v. 592, p. 391 – 401, may. 2017.
WILHELM, S. R.; SCHIFF, S. L.; ROBERTSON, W. D. Biogeochemical Evolution of Domestic Waste Water in Septic Systems: 2. Application of Conceptual Model in Sandy Aquifers. Ground Water, v. 34, n. 5, p. 1 –12. 1996.
WORLD HEARTH ORGANIZATION - WHO, Guidelines for water quality, Geneva: UNICEF/World Heath Organization, 2011,
ZHANG, Q.; SUN, J.; LIU, J.; HUANG, G.; LU, C.; ZHANG. Driving mechanism and sources of groundwater nitrate contamination in the rapidly urbanized region of south China. Journal of Contaminant Hydrology, n. 182, p. 221–230. 2015. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jconhyd.2015.09.009
Published
24/06/2020
How to Cite
PEIXOTO, Filipe da Silva. GROUNDWATER CONTAMINATION RISK IN URBAN WATERSHED. Mercator, Fortaleza, v. 19, june 2020. ISSN 1984-2201. Available at: <http://www.mercator.ufc.br/mercator/article/view/e19013>. Date accessed: 06 mar. 2021. doi: https://doi.org/10.4215/rm2020.e19013.
Section
ARTICLES