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Assessment of natural groundwater salinization processes in the eastern portion of the Cachoeira River Basin, Bahia
Avaliação de processos naturais de salinização de águas subterrâneas na porção leste da bacia do rio Cachoeira, Bahia
Registro en:
10.33958/revig.v41i2.680
Autor
Teramoto, Elias Hideo
Kiang, Chang Hung
Institución
Resumen
A substantial portion of Northeastern Brazil undergoes water scarcity, which accounts for important negative local socioeconomic impacts. In addition to water deficit, this region is affected by groundwater salinization, which contributes to the loss of water potability. In the Cachoeira River Basin, located on the eastern border of the State of Bahia semiarid region, high concentrations of naturally dissolved salts are found in groundwater, which result from high rates of evapotranspiration and rock-water interaction. For a quantitative assessment of these processes using total dissolved ion concentrations, multivariate statistics and geochemical simulations were used. Principal Component Analysis revealed that Principal Component 1 (PC1) and 2 (PC2) account for 82.89 and 13.68% of the variance of ion concentrations, respectively. While PC1 is mostly related to variations in HCO3 - concentrations, PC2 is mostly related to variations in Cl- concentrations. We also verified that hydrochemical changes define three different trends, highlighting CP2 variations distinct from those observed in CP1, reflecting different proportions of evapotranspiration and rock-water interaction contributions to salinity. Geochemical simulations were able to reproduce ion concentrations in more saline samples from evaporation and rock-water reactions. Most groundwater samples are grouped along Trend 3, whose increase in total dissolved solids is mostly explained by rock-water interactions. Contrarily, the less frequent Trends 1 and 2 are mostly explained by water evaporation. Parcela significativa do nordeste brasileiro se notabiliza pela escassez hídrica, que é responsável por implicações socioeconômicas locais negativas. Além do déficit hídrico, esta região é afetada pela salinização de águas subterrâneas, que contribui para a perda de potabilidade da água. Na bacia do rio Cachoeira, Estado da Bahia, situada no limite do semiárido nordestino, as águas subterrâneas possuem concentração de sais dissolvidos naturalmente elevados em razão das altas taxas de evapotranspiração e interação rocha-água. Para a avaliação quantitativa desses processos nas concentrações de sais totais dissolvidos, foram empregadas técnicas estatísticas e simulações geoquímicas. Na análise das Componentes Principais verificou-se que os Componentes Principais 1 (CP1) e 2 (CP2) respondem, respectivamente, por 82,89 e 13,68% da variância das amostras analisadas. Enquanto o CP1 é majoritariamente atribuído a variações na concentração do íon HCO3 - , o CP2 é atribuído a variações na concentração do íon Cl- . Verificou-se três diferentes tendências, que descrevem variações distintas do CP2 em função daquelas observadas para CP1, refletindo diferentes proporções na importância da evapotranspiração e interação rocha-água na salinidade. As simulações geoquímicas foram capazes de reproduzir as concentrações das amostras mais salinas, a partir da evaporação e de reações rocha-água. A maior parte das amostras de água subterrânea agrupam-se ao longo da Tendência 3, cujo incremento de sólidos totais dissolvidos é majoritariamente explicado pela interação rocha-água. Em oposição, as amostras de água das Tendências 1 e 2, menos frequentes, possuem sólidos totais dissolvidos majoritariamente provenientes da evaporação da água.