hidrogeoquímica
Uma análise hidrogeoquímica é utilizada para o reconhecimento da qualidade natura da água e eventuais interferências e transformações na sua constituição química. E é realizada basicamente sob o seguinte escopo:
- análises químicas
- balanço iônico, validação de resultados
- diagramas de Piper e Stiff
- correlações geoquímicas
- estatística básica
análises químicas
As análises químicas devem incluir minimamente os principais íons constituintes da água, sendo eles: magnésio, sódio, potássio, cálcio, sulfato, cloreto e bicarbonato. A partir das concentrações destes íons é possível classificar as águas quanto a sua composição. O nitrato também é um componente importante de ser analisado pois é um indicativo de poluição de origem antrópica na água refletindo a qualidade da água e os impactos das atividades humanas nas águas subterrâneas.
balanço iônico, validação de resultados
O balanço iônico é um método utilizado para avaliar a exatidão de análises químicas e, portanto, utilizado para validar resultados. Este método parte do princípio de que as amostras de água devem ser eletricamente neutras, ou seja, a soma dos íons positivos (cátions) e a soma dos íons negativos (ânions) devem ser aproximadamente iguais para que uma amostra seja considerada válida.
Para o cálculo do balanço iônico são utilizadas duas metodologias principais: Custódio e Llamas (1983), onde o erro permitido é baseado na condutividade elétrica da amostra e Logan (1965), onde o erro permitido se baseia somente na soma de cátions ou ânions. A fórmula do balanço iônico está representada abaixo.
Erro % = 100 x [∑(cátions) – ∑(ânions)] / [∑(cátions) + ∑(ânions)]
diagramas de Piper e Stiff
Os diagramas de Piper e Stiff, permitem interpretar e classificar os tipos de águas através dos íons principais. São ferramentas importantes para entender a relação da água com as litologias presentes no aquífero e possíveis reações químicas.
No diagrama de Piper, inicialmente os resultados das análises (em porcentagem) são plotados em dois diagramas ternários, sendo um para cátions e um para ânions, onde cada vértice representa 100% do íon indicado. Em seguida estes dois diagramas são combinados formando um diagrama losangular que fornece a classificação da água quanto a sua composição. Dentre suas vantagens, está a possibilidade de plotar um grupo de amostras em um mesmo diagrama de Piper.
O diagrama de Stiff, também permite visualizar as características hidrogeoquímicas da água, fornecendo uma noção clara sobre as concentrações (em meq) dos íons presentes na amostra através de polígonos formados conectando as concentrações de cátions e ânions. Diferentemente do caso anterior, os diagramas de stiffs são feitos de maneira individual para cada amostra.
correlações geoquímicas
Um exemplo de correlação geoquímica utilizado é a matriz de correlação de Pearson, este método permite reconhecer padrões de comportamento químico e trocas iônicas a partir da análise de parâmetros de interesse e seu grau de correlação obtidos na matriz de Pearson.
estatística básica
A estatística básica é essencial na compreensão do conjunto de dados como um todo. Dados como média, mediana, desvio padrão e outros podem auxiliar no entendimento geral das águas do aquífero, mostrando quanto a tendências, variações e discrepâncias existentes por exemplo.
referências:
CUSTODIO, E.; LLAMAS, M. R. Hidrología subterránea. 2 ed. Barcelona: Omega S/A, v. 2, 1983.
DIAGRAMMES: Logiciel d’hydrochimie. Laboratoire d’Hydrogéologie d’Avignon. Auteur : Roland SIMLER – Autres applications. Disponível em http://www.lha.univ-avignon.fr/LHA-Logiciels.htm
LOGAN, J. Interpretação de análises químicas de água. U.S. Agency for International Development. Recife. p. 67, 1965.
PIPER A.M. 1944. A graphic procedure in the geochemical interpretation of water-analyses. Am. Geophys. Union Trans. 25: 914-923.
STIFF, H.A. The interpretation of chemical water analysis by means of paterns. Journal of Petroleoum Technology 3(10):15-17. 1951;
SOFTWARE QUALIGRAF (2014). Disponível em: http://www3.funceme.br/qualigraf/