Avaliação sobre a origem dos principais cátions e ânions nas águas da Bacia do Rio Verde-PR

Orientador : Prof. Dr. Ernani Francisco da Rosa FilhoCo-orientadores : Prof. Dr. André Virmond Lima Bittencourt, Prof. Dr. Luiz Eduardo MantovaniDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Setor de Ciências da Terra, Programa de Pós-Graduação em Geologia. Defesa: Curitiba, 30/07/2012Bibliografia: fls. 137-151Área de concentração: Geologia ambientalResumo: O objetivo deste trabalho é estudar a origem dos principais cátions e ânions na bacia do rio Verde - Pr. A taxa de intemperismo das rochas é um parâmetro importante na caracterização geomorfológica dos continentes, além disso, este tipo de estudo pode contribuir na determinação dos processos que levam a transformação de uma rocha em manto de intemperismo e material originário ou parental em solo, permitindo o conhecimento da dinâmica da alteração e da erosão médias em uma bacia hidrográfica, sendo este conhecimento fundamental para estudos de uso e ocupação do solo consciente. A área de estudo, cuja extensão é de 165,43 Km², localiza-se na região metropolitana de Curitiba - PR, entre as latitudes de 25°18'S e 25°40'S, e as longitudes de 49°21'W e 49°49'W de Greenwich, abrangendo os municípios de Araucária, Balsa Nova, Campo Largo e Campo Magro. O clima, segundo a Classificação de Koeppen, é do tipo Cfb - temperado com verões frescos, geadas freqüentes, sem estação seca definida, com médias anuais de temperatura máxima igual a 22 °C e mínima menor que 18 °C. Na região ocorrem quatro compartimentos geológicos que compõem o substrato da bacia: unidades metamórficas de Complexo Atuba aflorante na porção média da bacia; unidades metamórficas relacionadas ao Grupo Açungui, presentes na porção mais à montante da bacia; rochas sedimentares das formações Guabirotuba e Tinguís, a oeste e noroeste da bacia e aluviões recentes. Nestes compartimentos predominam os minerais silicatados, todavia são observadas diferenças entre os tipos de silicatos de cada unidade geológica e alguns outros minerais que se somam aos silicatos. Estas diferenças nos tipos de silicatos e outros minerais presentes são condicionantes fundamentais da composição química da água do rio Verde. Foram selecionados, de acordo com a geologia local, quatro pontos para coleta de água e sedimento, as quais foram encaminhadas para análise. Os pontos de coleta foram divididos da seguinte forma: três pontos no rio Verde e um ponto no rio Cambuí (Formação Guabirotuba). Os resultados das análises de água foram plotados em diagramas de Piper em concentrações relativas (meq.L-1) dos íons majoritários, resultando águas mistas (bicarbonatadas cálcicas-magnesianas) para os 4 pontos, sendo que o Ponto 1 encontra-se no limite entre as águas bicarbonatadas cálcicas e mistas. Os pontos analisados encontram-se próximos à neutralidade, apresentando variações mínimas que vão 7,30 à 7,81. A alcalinidade total ocorre com um máximo de 108,17 mg.L-1 e a sílica dissovida varia entre 10,30 mgL-1 e 24,70 mg.L-1.Os índices dos Diagramas de Equilíbrio aplicados para avaliar o tipo de alteração geoquímica indicaram formação de caulinita e microclínio e limites de formação caulinita/microclínio.Abstract: This work aims to make a study of the origin of the major cations and anions in the Verde river - Pr. The rate of weathering of rocks is an important parameter in characterizing geomorphology of the continents, in addition, this type of study can contribute in determining the processes that lead to transformation of a mantle of rock weathering and parent material or parent on the ground, allowing knowledge of the dynamics of change and average erosion in a watershed, and this fundamental knowledge to use studies and land use conscious. The study area, whose length is 165.43 km², is located in the metropolitan region of Curitiba - PR, between latitudes 25 ° 18'S and 25 ° 40'S and longitude 49 ° 21'W and 49 ° 49 'W of Greenwich, covering the municipalities of Araucaria, Balsa Nova, Campo Largo and Campo Magro. The climate, according to Koeppen classification is Cfb type - seasoned with fresh summers, frequent frosts, with no dry season, with average annual maximum temperature equal to 22 °C and minimum of less than 18 °C. The region has four compartments that make up the geological substrate of the basin units Atuba metamorphic complex outcropping in the middle portion of the basin; related metamorphic units Açungui Group, present in the upstream portion of the basin, the sedimentary rock Formação Guabirotuba and Tinguis the west and northwest of the basin and recent alluvium. In these compartments, the predominant silicate minerals, are nevertheless significant differences between the types of silicates of each geological unit and some other minerals that are added to the silicates. These differences in the types of silicates and other minerals are fundamental constraints on the chemical composition of water from the Verde River. Were selected according to local geology, four points for collecting water and sediment, which were sent to analysis. The sampling sites were divided as follows: three points in the Verde River and a point on the river Cambuí (Formação Guabirotuba). The results of water analysis were plotted on Piper diagrams in relative concentrations (meq.L-1) majority of the ions, resulting in mixed waters (calcic-magnesium bicarbonate) for 4 points and the first point is in the boundary between the calcic bicarbonate water and mixed water. The pH of the analyzed points are close to neutrality, with minimal variations ranging 7.30 to 7.81. The total alkalinity occurs with a maximum of 108.17 mg.L-1 and silica ranges from dissolving 10.30 mg / L and 24.70 mg.L-1. The parameter Escherichia coli obtained by bacteriological analysis of water samples indicates the anthropogenic influence on the basin and ranges from 172 to 2966 MPN/100ml MPN/100ml indices Equilibrium Diagrams applied to evaluate the type of alteration geochemistry indicated formation kaolinite, microcline, and limits training kaolinite / microcline