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Água Superficial Na Zona Da Pateira De Fermentelos (Portugal)

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Água Superficial Na Zona Da Pateira De Fermentelos (Portugal) Universidade de Aveiro Departamento de Geociências 2007 Clara Sena Interacções água subterrânea – água superficial na zona da Pateira de Fermentelos (Portugal) dissertação apresentada à Universidade de Aveiro para cumprimento dos requisitos necessários à obtenção do grau de Mestre em Geociências, realizada sob a orientação científica da Doutora Teresa Condesso de Melo, Professora convidada do Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro e do Doutor Manuel Augusto Marques da Silva, Professor Catedrático do Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro Apoio financeiro do POCI 2010 no Apoio financeiro da FCT e do FSE no âmbito do III Quadro Comunitário de âmbito do III Quadro Comunitário de Apoio. Apoio. À minha família ii o júri presidente Doutor Eduardo Anselmo Ferreira da Silva professor catedrático da Universidade de Aveiro Doutora Maria do Rosário Costa Pereira professora auxiliar da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro Doutora Maria Teresa Condesso de Melo (Orientadora) professora convidada da Universidade de Aveiro Doutor Manuel Augusto Marques da Silva (Co-orientador) professor catedrático da Universidade de Aveiro iii agradecimentos Gostaria de agradecer a todos aqueles que directa ou indirectamente tornaram possível a concretização deste trabalho. Agradeço em primeiro lugar à minha orientadora, a Doutora Maria Teresa Condesso de Melo, pelo incentivo, olhar crítico e apoio incondicional em todas as etapas desta tese. Seguidamente gostaria de agradecer ao meu co- orientador, o Prof. Doutor M. A. Marques da Silva, pelo apoio e acompanhamento prestado ao longo do trabalho. Gostaria, também, de expressar a minha gratidão à Doutora Carla Patinha, pelo apoio em todos os procedimentos laboratoriais. Um agradecimento especial ao colega Carlos Ordens, pelo apoio dado nas campanhas de campo, pelas ideias, sugestões e discussões que foram surgindo ao longo do trabalho. Agradeço também, ao Carlos Granjeia, pelo apoio nas campanhas de campo mais arriscadas e à Cláudia e à Célia, pelo apoio dado em temas relacionados com a biologia. Gostaria de agradecer às seguintes entidades: - CCDR-Centro, nomeadamente ao Sr. Carlos Ramos, Sr. Simões e ao Dr. Fernando; - Departamento de Física da Universidade de Aveiro. Quero expressar, também, a minha sincera gratidão ao Sr. Clemente e ao Sr. Gil, pelos passeios de bateira na Pateira de Fermentelos, sem os quais não teria sido possível realizar as amostragens mensais da lagoa. Manifesto, também, o meu apreço pela disponibilidade dos presidentes das juntas de freguesia de Fermentelos e de Requeixo, e pelo apoio dado pela direcção da Estalagem da Pateira, no apoio ao desenvolvimento deste trabalho. Aos habitantes das zonas ribeirinhas da Pateira de Fermentelos, agradeço a preciosa informação que me forneceram acerca de aspectos particulares e muito importantes da Pateira de Fermentelos. Agradeço à minha família e ao Ilidio, por me terem conduzido até aqui, e um agradecimento especial ao avô Sena, sem o qual tão cedo não me teria lançado para esta experiência. Gostaria de agradecer à Fundação para a Ciência e Tecnologia o financiamento da bolsa de Doutoramento SFRH/BD/16647/2004 e do projecto EcoWet (POCI/CTE-GEX/58951/2004),. iv palavras-chave Pateira de Fermentelos, lagoa, ecossistema aquático, recarga, interacção água subterrânea – água superficial, qualidade da água. resumo A Pateira de Fermentelos é uma lagoa natural, localizada na foz do rio Cértima (Baixo Vouga), que sustenta importantes ecossistemas aquáticos. Na zona Oeste da lagoa aflora o sistema aquífero Cretácico de Aveiro, que aqui se comporta como aquífero livre a semi-confinado. Estes afloramentos cretácicos são parte integrante da zona de recarga deste importante sistema aquífero. A existência de uma zona húmida como a Pateira de Fermentelos na zona de recarga do sistema aquífero Cretácico de Aveiro conduziu à necessidade de estudar as relações água subterrânea – água superficial entre estas duas massas de água. Com o objectivo de estudar a evolução temporal das interacções água subterrânea – água superficial, foram realizadas campanhas de campo mensais para análise de águas, medição dos caudais de nascentes, medição do nível freático e do nível das massas de água superficial. O estudo da variabilidade espacial baseou-se nos resultados obtidos numa campanha mais abrangente, para análise química completa e medição de níveis e caudais das distintas massas de água presentes. Os resultados obtidos permitem verificar que a lagoa e respectiva rede hidrográfica drenam o sistema aquífero Cretácico de Aveiro, na zona onde é livre. Este fluxo subterrâneo em direcção à lagoa e linhas de água é praticamente irreversível ao longo do ano hidrológico, podendo ocorrer inversão do fluxo apenas em momentos muito pluviosos e somente nos locais mais aplanados que rodeiam a lagoa. A qualidade da água da lagoa parece reflectir a qualidade do rio Cértima e, a menor escala, a contribuição dos aquíferos freáticos drenados e da ribeira do Pano. Por outro lado, os processos hidrobiogeoquímicos que predominam na Pateira de Fermentelos e controlam a especiação de elementos influenciam a qualidade da água da lagoa. Determinados processos, como a assimilação por parte da vegetação, a adsorção às partículas argilosas, a complexação com matéria orgânica, a co-precipitação com carbonatos, sulfatos e oxihidróxidos de ferro, parecem contribuir para a atenuação de contaminantes na Pateira de Fermentelos. A qualidade da água do sistema aquífero Cretácico de Aveiro, na zona livre e semi-confinada, adjacente à lagoa, parece resultar essencialmente da interacção entre a água da chuva, o solo e os minerais presentes nas formações aquíferas. No entanto os diversos efluentes antrópicos decorrentes das mais diversas actividades são capazes de mascarar, em determinados locais, a assinatura hidroquímica natural do aquífero freático, enquanto o aquífero semi-confinado parece estar relativamente protegido de episódios de contaminação, provavelmente, devido à lenta conexão hidráulica entre o aquífero semi-confinado e o aquífero freático sobrejacente. v keywords Pateira de Fermentelos, lagoon, aquatic ecosystem, recharge, groundwater – surface water interaction, water quality. abstract Pateira de Fermentelos is a natural lagoon in the Cértima river mouth (Lower Vouga), which supports important aquatic ecosystems. On the west side of this lagoon, the Aveiro Cretaceous groundwater body crops out and has a phreatic to semi-confined behaviour. These cretaceous outcrops belong to the recharge area of this important groundwater body. The existence of such an important wetland like Pateira de Fermentelos in the Aveiro Cretaceous groundwater body’s recharge area lead to the necessity of studying in detail the groundwater – surface water interactions between the two water bodies. Monthly ground and surface water chemical analysis, water levels and spring discharge measurements were used to study the temporal variability of the groundwater – surface water interactions in the study region. A wider field campaign around Pateira de Fermentelos provided information on the spatial variability of ground and surface water quality, as well as on the configuration of the water table and its relation with the surface water bodies and topography. The hydrodynamic and hydrochemical data obtained in the different sampling campaigns permit to state that the lagoon and its affluents drain the phreatic aquifer formations that belong to the recharge area of the Aveiro Cretaceous groundwater body. This groundwater flow towards the surface water bodies seems irreversible during the hydrologic year and if any surface water infiltrates in the aquifer, it seems to be related with heavy rain events in lowland areas marginal to the lagoon. The Pateira de Fermentelos water quality seems to reflect the Cértima river quality and, in a smaller extent, the drained phreatic aquifers and the Pano stream contribution. On the other hand, the hydrobiogeochemical processes that take place in the lagoon and control elements speciation influence the lagoon’s water quality. Regarding the chemical and biotic characteristics of Pateira de Fermentelos, some of the most important processes controlling elements speciation may be plant uptake, clay adsorption, organic matter complexation, carbonate, sulphate and iron oxyhydroxides co-precipitation. The water quality of the phreatic and semi-confined aquifers seems to be the result of rainwater interaction with soil components and the aquifer matrix. Nevertheless, in some places, the natural hydrochemical signature of the phreatic aquifer is modified by distinct anthropogenic activities, while the semi- confined aquifer seems to be relatively protected from contamination events, mainly due to the slow leakage between the shallow phreatic aquifer and the deeper semi-confined aquifer. vi ÍNDICE CAPÍTULO 1 - Introdução .................................................................................................................. 1 1.1. Localização ....................................................................................................................... 2 1.2. Breve nota histórica .......................................................................................................... 3 1.3. Importância das zonas húmidas na qualidade das águas superficiais e subterrâneas.. 4 1.4. Âmbito e objectivos........................................................................................................... 6 1.5. Estado de arte..................................................................................................................
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