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REGA - Revista de Gestão de Água da América Latina - ISSN 2359-1919
VOLUME. 21 - JAN/DEZ - 2024
ARTIGO
Índice de saturação de águas duras do norte de Minas Gerais por PHREEQC e Langelier
Resumo:
Devido à escassez hídrica superficial, típica do norte de Minas Gerais, o uso das águas subterrâneas disponíveis assegura a disponibilidade de água em padrões de qualidade. Os problemas enfrentados pelo uso de águas subterrâneas de formas diversas (consumo humano, mineração, transportes, indústria alimentícia dentre outros) estão, possivelmente, relacionados com a salinização, alcalinização e precipitação, conforme à composição química dessas águas. Isso, geralmente, potencializa a solidificação dos solos, problemas de saúde relacionados ao consumo de águas inadequadas, além da obstrução ou corrosão de tubulações e equipamentos. A modelagem hidrogeoquímica é uma ferramenta que indica composição química e características físico-químicas de sistemas aquosos, tais como águas subterrâneas e superficiais. O PHREEQC simula reações químicas e prevê condições de supersaturação, o que indica a possibilidade de formação de sais de baixa solubilidade dos sistemas, por meio de cálculos das constantes de equilíbrio químico. Outro método que permite calcular o índice de saturação de um sistema aquoso é pela equação de Langelier (LSI). Neste contexto, este trabalho tem a finalidade de calcular e classificar a dureza das águas subterrâneas e superficiais da região de Janaúba e Jaíba, bem como estimar as respectivas condições de supersaturação para sais carbonatados, usando o PHREEQC, além de calcular os índices de saturação, utilizando a equação de Langelier. O cálculo da dureza das águas dos poços estudados inferiu a classificação destes como muito duras. Já as águas superficiais foram classificadas como moderadamente duras. De acordo com a modelagem, as águas subterrâneas estão supersaturadas com CaCO3 e CaMgCO3. Logo, apresentam tendência de precipitação destes sais. As amostras do rio Gorutuba e do rio Lagoa Grande apresentaram índices de saturação negativos, indicando impossibilidade de cristalização dos sais carbonatados. Tal tendência pode estar relacionada ao menor tempo de contato das águas superficiais com rochas cársticas do que as águas subterrâneas. Os índices de saturação da calcita calculados e modelados apresentaram concordância nos resultados de todas as amostras de poços e rios estudados. Logo, indica a aplicabilidade do uso do software PHREEQC, no contexto deste trabalho.  
Palavras-chave: Carbonato de cálcio; Magnésio; Supersaturação; Águas superficiais; Poço.  

 

 

Saturation index assess of natural hard waters from North of Minas Gerais by PHREEQC and Langelier
Abstract:
Accessible groundwaters ensures the source of water at appropriate quality standards due to surface water scarcity, especially in north of Minas Gerais-Brazil. The problems faced using groundwater in different ways (human consumption, mining, transport, food industry, irrigation, among others) are possibly related to salinization, alkalinization and precipitation, depending on the chemical composition of these waters. Generally, this leads to soil solidification, health problems related to the consumption of unsuitable water, in addition, to obstruction or corrosion of pipes and equipment. Hydrogeochemical modeling is used to identify the chemical composition and physicalchemical characteristics of aqueous systems. The PHREEQC software simulates chemical reactions and predicts supersaturation conditions which indicates the possibility of the formation of low-solubility salts in aqueous systems, through calculations of chemical equilibrium constants. Another method that allows calculating the saturation index of an aqueous system is using the Langelier equation (LSI). Therefore, this study aims to calculate and classify the hardness of groundwater and surface water in the Janaúba and Jaíba regions, as well as estimate the respective supersaturation conditions for carbonate salts using PHREEQC and the Langelier equation. The results obtained indicated the water in the wells studied present high hardness and surface waters were classified as moderated. According to the modeling, the groundwaters are supersaturated with CaCO3 and CaMgCO3. Therefore, there is a tendency for these salts to precipitate. Samples from the Gorutuba River and Lagoa Grande River showed negative saturation indices indicating the impossibility of crystallization of carbonate salts. This trend may be related to the shorter contact time of surface water with karst rocks than groundwaters. The calculated and modeled calcite saturation indices showed agreement in the results of all samples from wells and rivers studied. In this way, it indicates consistent applicability of using the PHREEQC software, in the context of this work.  
Keywords: Calcium carbonate; Magnesium; Supersaturation; Surface waters; Well.  

 

 

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