Processos hidrogeoquímicos envolvidos na salinização dos reservatórios Algodoeiro e Três Barras situados na região do baixo São Francisco no estado de Sergipe

One difficulty encountered in the management of surface reservoirs is their vulnerability to natural and man-made factors that interfere with their characteristics, and one of the biggest problems to be faced is the salinization of waters, especially in semi-arid regions due to rainfall and intense evaporation. Research in hydrogeochemistry has sought to answer questions about the chemical changes that occur in waters subjected to successive evaporations. In this case, the mechanisms that control the salinization process of the Algodoeiro and Três Barras reservoirs located in the lower São Francisco region, state of Sergipe, were studied. For this, the parameters of temperature, pH, total dissolved solids, Na+ , K + , Ca2+, Mg2+, HCO3 - , SO4 2- and Cl- were used for the surface water samples collected in the periods of 1996, 2013, 2014, 2017 and 2018. To assess geochemical variations, multivariate statistics - Principal Component Analysis was used, with the main ionic ratios and evaporation simulations by the direct modeling tool of the PHREEQC software. The results showed that, according to the Gibbs diagram, evaporation-crystallization is the main mechanism that controls the salinization process of the reservoirs. Mostly, the waters of the Algodoeiro and Três Barras reservoirs were classified as sulfated-chlorinated-sodium by the Piper diagram, and with ―exceptionally high‖ risk of irrigation salinization, according to the USSL salinity diagram. The statistical analysis did not show differences between the seasonality of the reservoirs, the main component analysis divided the samples by the salinization content, with the Três Barras reservoir being more salinized. Through the ionic reasons, the presence of the dissolution of halite and a strong reverse ion exchange process between sodium and calcium were proven, with a minor contribution of the minerals calcite and dolomite. The PHREEQC modeling confirmed that evaporation was the main phenomenon responsible for the salinization of the reservoirs, concentrating sodium, chloride, sulfate and magnesium ions in water. Evaporation losses of 50% and 58% of water were found for the Algodoeiro and Três Barras reservoirs respectively. As salinization increased, calcite and dolomite supersaturation and precipitation were observed in the Algodoeiro reservoir, calcite subsaturation and dolomite supersaturation for the Três Barras reservoir. For both reservoirs, halite and gypsum remained subsaturated, in a constant process of dissolution.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESUma dificuldade encontrada no gerenciamento de reservatórios superficiais é sua vulnerabilidade a fatores naturais e antrópicos que interferem em suas características, e, um dos maiores problemas a ser enfrentado é a salinização das águas, em especial, em regiões semiáridas pela oscilação pluviométrica e evaporação intensa. Pesquisas em hidrogeoquímica têm buscado responder questões sobre as mudanças químicas que ocorrem em águas submetidas a evaporações sucessivas. Nesse caso, foram estudados os mecanismos que controlam o processo de salinização dos reservatórios Algodoeiro e Três Barras situados na região do baixo São Francisco, estado de Sergipe. Para isso, foram utilizados os parâmetros de temperatura, pH, sólidos totais dissolvidos, Na+ , K+ , Ca2+, Mg2+, HCO3 - , SO4 2- e Clreferente às amostras de água superficial coletadas nos períodos de 1996, 2013, 2014, 2017 e 2018. Para avaliar as variações geoquímicas utilizou-se estatística multivariada – Análise de Componentes Principais, às principais razões iônicas e simulações de evaporação pela ferramenta de modelagem direta do software PHREEQC. Os resultados mostraram que, de acordo com o diagrama de Gibbs, a evaporação-cristalização é o principal mecanismo que controla o processo de salinização dos reservatórios. As águas dos reservatórios Algodoeiro e Três Barras, majoritariamente, foram classificadas como sulfatadas-cloretadas-sódicas pelo diagrama de Piper, e com ―excepcionalmente alto‖ risco de salinização para irrigação, de acordo com o diagrama de salinidade do USSL. A análise estatística não mostrou diferenças entre sazonalidade dos reservatórios, a análise de componentes principais dividiu as amostras pelo teor de salinização, sendo o reservatório Três Barras mais salinizado. Através das razões iônicas foram comprovados presença de dissolução da halita e forte processo de troca iônica reversa entre sódio e cálcio, com contribuição menor dos minerais calcita e dolomita A modelagem pelo PHREEQC confirmou que a evaporação foi o principal fenômeno responsável pela salinização dos reservatórios, concentrando íons de sódio, cloreto, sulfato e magnésio na água. Foram encontradas perdas de evaporação de 50% e 58% de água para os reservatórios Algodoeiro e Três Barras respectivamente. Com o aumento da salinização foi observada a supersaturação e precipitação da calcita e da dolomita no reservatório Algodoeiro, subsaturação da calcita e supersaturação da dolomita para o reservatório Três Barras. Para ambos os reservatórios a halita e gipsita permaneceram subsaturadas, em constante processo de dissolução.São Cristóvão, S