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Monitoring groundwater chemical composition at an experimental area irrigated with petroleum produced water
Monitoring groundwater chemical composition at an experimental area irrigated with petroleum produced water
Registro en:
10.21715/GB2358-2812.2019332197
Autor
Stein, Paula
Melo Júnior, Germano
Souza, Laécio Cunha de
Institución
Resumen
Agricultural reuse of the produced water is an efficient means for water resource management. However it is a potentially impacting activity to soil and groundwater, and thus requires environmental monitoring throughout the process. From this perspective, the present work aims at the monitoring of groundwater quality of karstic aquifer, located in the northeast of Brazil, where an irrigation experiment was carried out using PW of the Fazenda Belém oil field, in Ceará State, Brazil. Twelve monitoring wells were evaluated through a four-stage sampling program: the first before the installation of the irrigation experiment (CHA) and the other three, respectively, during (MO1), immediately at the end (MO2) and after the experiment (MO3). The climatic effect was also considered in the evaluation, since sampling events occurred in distinct seasonal periods: the first and the last at the end of the dry season and the second and third at the end of the wet season. Investigations were performed considering two groups of wells: upstream wells and downstream wells in relation to groundwater flow in the experimental area. For Ca2+, Mg2+, K+, total hardness, HCO3 -, F-, As, B, Li and P, there was a tendency of increasing concentrations in the Monitoring sampling, in relation to CHA. However, since this scenario was verified in both sets of wells (upstream and downstream), its causes are probably related to natural factors. It was also observed that highest concentrations occur predominantly in the MO1 and MO2 sampling stages, that is, under the influence of the wet season, when water recharges promote dissolution of carbonate constituents present in the aquifer, thus increasing its dissolved concentration. Organic substances analyzed in groundwater were not detected or were detected at very low and dispersed concentrations and without any source specific signatures. Hence, their origin can be attributed to natural or diffuse inputs. O reuso agrícola da água produzida é uma ação eficiente de gestão dos recursos hídricos. No entanto, é uma atividade potencialmente impactante ao solo e à água subterrânea, e dessa forma requer um monitoramento ambiental durante todo o processo. O presente trabalho tem como objetivo o monitoramento da qualidade da água de um aquífero cárstico, situado no nordeste do Brasil, frente a um experimento de irrigação utilizando água produzida no campo de petróleo de Fazenda Belém, no Estado do Ceará. Foram avaliados 12 poços de monitoramento, amostrados em quatro etapas: a primeira antes da instalação do experimento de irrigação (CHA) e as outras três, respectivamente, durante (MO1), imediatamente ao final (MO2) e após o experimento (MO3). O efeito climático também foi considerado na avaliação, uma vez que os eventos de amostragem ocorreram em períodos sazonais distintos: o primeiro e o último no final da estação seca e o segundo e terceiro no final da estação chuvosa. As investigações foram realizadas considerando dois grupos de poços: a montante e a jusante da área do experimento em relação ao fluxo das águas subterrâneas. Para Ca2+, Mg2+, K+, dureza total, HCO3 -, F-, As, B, Li e P, houve tendência de aumento das concentrações na amostragem de Monitoramento, em relação aos CHA. No entanto, esse cenário foi verificado em ambos os conjuntos de poços (montante e jusante) e, provavelmente relacionado a fatores naturais. As maiores concentrações ocorrem nas etapas de amostragem MO1 e MO2, ou seja, sob influência da estação úmida, quando a recarga de águas promove a dissolução dos constituintes carbonáticos presentes no aquífero, aumentando assim sua concentração dissolvida. As substâncias orgânicas analisadas não foram detectadas ou foram detectadas em concentrações muito baixas e dispersas e sem assinaturas específicas. A sua origem pode ser atribuída a fenômenos naturais ou difusos.