Geologia: Recursos, Riscos e Património Manual do projeto Agrupamento de Escolas de Oliveira do Bairro
Este Manual foi preparado no âmbito do projeto Geologia: Recursos, Riscos e Património, financiado pela Agência Ciência Viva e com o apoio do Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro. Autores: Pedro Dinis, Clara Sena e Mafalda Costa Data de execução: Março de 2013
Índice
Índice ...... 1 1. Organização do projeto ...... 1 1.1. As cinco sessões de atividades ...... 1 1.2. Relatório ...... 2 2. A Pateira de Fermentelos ...... 6 2.1. Geologia Regional ...... 6 2.2. Geologia local ...... 7 2.3. Evolução geológica recente da Pateira de Fermentelos ...... 9 2.4. Hidrogeologia da Pateira de Fermentelos ...... 11 3. Área de estudo ...... 11 4. Bibliografia ...... 15 5. Materiais auxiliares ...... 17 5.1. Tabela Cronoestratigráfica ou Tabela do Tempo Geológico 17 5.2. Mapa geológico de Portugal ...... 18 5.3. Tabelas para análise morfoscópica e granulométrica de sedimentos ...... 19 6. Material necessário para a saída de campo ...... 22 7. Fichas de colheita de rochas ...... 23 8. Fichas de pontos de água ...... 26 9. Notas ...... 30
Geologia: Recursos, Riscos e Património
1. Organização do projeto
1.1. As cinco sessões de atividades O projeto Geologia: Recursos, Riscos e Património, irá desenvolver-se em cinco etapas caracterizadas por atividades distintas, que estão esquematizadas no fluxograma apresentado em seguida.
Figura 1 – Fluxograma das atividades a realizar no âmbito do projeto Geologia: Recurso, Riscos e Património com os alunos e professores do ensino secundário.
As Sessões 1 e 2 são realizadas em conjunto, servindo a Sessão 1 para a apresentação do projeto aos alunos e professores, e a Sessão 2 para a preparação da saída de campo (Sessão 3), onde os alunos aprendem a manusear os diversos equipamentos que vão ser usados no campo. Na Sessão 3 vamos visualizar e interpretar aspetos importantes para o estudo da geologia, como sejam a paisagem, o relevo, afloramentos de diferentes tipos de rochas, textura e cor dos solos, coberto vegetal, ocupação do solo. Vamos prestar especial atenção aos indícios de utilização de recursos geológicos, às características geomorfológicas
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que nos permitem identificar riscos naturais e aos locais com interesse geológico. No final da Sessão 3 os alunos vão responder a uma ficha de questões sobre o trabalho feito no campo. Na Sessão 4 vamos mostrar aos alunos e professores do ensino secundário os equipamentos e instalações do Departamento de Geociências, que os professores universitários e cientistas têm ao seu dispor para as aulas do ensino superior e para fazerem trabalhos de investigação científica. No âmbito do projeto Geologia: Recursos, Riscos e Património, os alunos do ensino secundário vão realizar técnicas de laboratório para (i) analisarem amostras de rochas (colhidas no campo pelos alunos e também previamente colhidas e catalogadas no Departamento de Geociências) a olho nu e com lupa binocular; (ii) analisarem amostras de água colhidas em campo e (iii) manipularem um modelo com dois aquíferos. No final da Sessão 4 os alunos vão responder a uma ficha de questões sobre o trabalho feito nos laboratórios do Departamento de Geociências. Também vai ser distribuído um questionário aos alunos e professores do ensino secundário, para que a equipa que organiza este projeto possa ter uma apreciação do seu trabalho. Após a Sessão 4, os alunos fazem um relatório onde apresentam, enquadrado na área de estudo, uma proposta de: um recurso geológico; um risco natural; um local com interesse geológico, Geo-Sítio. A Sessão 5 serve para a apresentação dos resultados finais do projeto, incluindo uma apresentação dos resultados alcançados pelos alunos no relatório.
1.2. Relatório O relatório que será feito pelos alunos após a Sessão 4 e antes da Sessão 5 tem como objetivo principal a identificação de um recurso geológico, um risco natural e um Geo-Sítio da área de estudo. O relatório deve ter no máximo quatro páginas A4 e uma capa:
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A capa do relatório deve ter uma ilustração (fotografia ou desenho) feita pelos alunos, alusiva à área de estudo e/ou ao tema deste projeto (Geologia: Recursos, Riscos e Património). Na capa devem constar os nomes dos alunos, o nº da turma e o ano de escolaridade. Deve também constar o mês e ano de realização do relatório Uma página para cada um dos itens a abordar: o Recurso geológico o Risco natural o Geo-Sítio Uma página com as referências bibliográficas e as páginas da internet consultadas durante a execução do relatório
De modo a apoiar os alunos na execução deste relatório, descrevem-se em seguida os conceitos de recurso geológico, risco natural e Geo-Sítio. O que é um recurso geológico? Os recursos geológicos são materiais que podem ser extraídos da Terra e que são utilizados em benefício do Homem; podem ser renováveis ou não renováveis. Os recursos renováveis são gerados na Natureza a uma taxa igual ou superior àquela a que são consumidos pelo Homem. Os recursos não renováveis são gerados na Natureza a um ritmo muito mais lento do que aquele a que são consumidos pelo Homem. São, por isso, recursos limitados que acabarão por se esgotar. Os recursos geológicos, como os jazigos de metais e reservatórios de petróleo, não são renováveis, com excepção da água e do calor interno da Terra (Netxplica, 2013). O que é um risco natural? Um risco natural é a ameaça de ocorrência natural de um evento que terá consequências negativas para o Homem e o meio ambiente. Exemplos de riscos naturais são os movimentos de massa de vertente, os sismos, tsunamis, cheias, secas, entre outros (Wikipedia, 2013).
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O que é um Geo-Sítio? Um Geo-Sítio corresponde a um local com importância geológica e que se destaca pela sua singularidade do ponto de vista científico, didáctico ou mesmo turístico. Pelas suas características singulares, um Geo-Sítio é um elemento do património natural. O projeto Geo-Sítios - Inventário dos Sítios com Interesse Geológico, foi iniciado em Maio de 2003, no âmbito das atividades e competências do Instituto Geológico e Mineiro, que está atualmente integrado no LNEG – Laboratório Nacional de Energia e Geologia (LNEG, 2012). O objetivo deste projeto consiste na criação de uma base de dados dos Geo-Sítios do território nacional, acessível através da Internet. Existem hoje-em-dia uma centena de Geo-Sítios, ou geótopos, no território continental português. Para mais informações, podem visitar a seguinte página: http://geoportal.lneg.pt/index.php?option=com_content&id=57 Na imagem seguinte (Figura 2) podem ver o exemplo de uma ficha de um dos Geo-Sítios catalogados pelo LNEG
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Figura 2 - Exemplo de uma ficha de um dos Geo-Sítios catalogados pelo LNEG (LNEG, 2013)
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2. A Pateira de Fermentelos A Pateira de Fermentelos é uma lagoa natural que faz parte de uma zona húmida localizada entre Aveiro e Águeda. Corresponde à parte terminal do rio Cértima, imediatamente a montante da confluência deste com o rio Águeda. O rio Águeda, por sua vez, é afluente de margem esquerda do rio Vouga. A origem da Pateira de Fermentelos deve-se por um lado à configuração da zona terminal do rio Cértima, com uma extensa planície aluvial cercada por elevações que estrangulam a passagem do rio Cértima antes de este desaguar no rio Águeda e por outro lado, deve-se à acção do Homem, que ao longo dos tempos permitiu a expansão da superfície de água livre, conduzindo à configuração atual desta lagoa. A área ocupada pelo espelho de água da Pateira de Fermentelos varia entre cerca de 3 km2 na época seca e cerca de 9 km2 na época húmida, em situações de cheia (Sena, 2007).
2.1. Geologia Regional Em termos da geologia regional, a Pateira de Fermentelos localiza-se no extremo norte da Bacia sedimentar Lusitaniana, próximo do contacto entre as formações mesocenozóicas desta bacia sedimentar e os xistos paleozóicos e pré-câmbricos do soco (Figura 3). A Bacia Lusitaniana corresponde a um fosso alongado segundo a direcção NNE-SSW originado em regime distensivo durante o Mesozóico, onde se depositaram sedimentos detríticos e carbonatados (Kullberg et al., 2000). Os sedimentos detríticos, que predominam no setor norte da bacia, foram alimentados de oriente e ocidente (Horst das Berlengas) pelo Maciço Hespérico. Estes sedimentos detríticos registam uma evolução paleoambiental condicionada por importantes oscilações do nível médio do mar e por alterações nos volumes de detritos transportados para a bacia Lusitaniana, originando variações laterais do tipo de rochas e da sua espessura (Ribeiro et al., 1979).
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Área de estudo Bacia Lusitaniana (parte emersa)
Figura 3 - Bacia Lusitaniana com enquadramento da área de estudo, a partir de Alves et al. (2002).
2.2. Geologia local A Pateira de Fermentelos está cercada por rochas sedimentares detríticas, fundamentalmente continentais, do Cretácico a Oeste, Norte e Sul e do Triásico a Este. No topo aplanado das elevações mesozóicas assentam terraços fluviais plio-plistocénicos. O fundo dos vales está coberto por aluviões lodosas e silto-argilosas que, no vale do Cértima exibem zonas com areias e areões bem calibrados (Figura 4). A forma e posição da Pateira de Fermentelos estão relacionadas com uma depressão alongada, de 12 km, que se estende desde Aguada de Baixo até Eirol. O traçado sinusoidal da Pateira de Fermentelos revela um forte controlo estrutural, condicionado, particularmente, por estruturas NW-SE e NE-SW, que se cruzam com outras grosseiramente N-S (Dinis, 2004).
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Legenda:
- Aluvião (Holocénico)
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9 - Terraços fluviais e marinhos (Plistocénico)
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4 - Formação de Aguada (Plio-Plistocénico)
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0 - Argilas de Aveiro e Vagos (Cretácico sup.)
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4 - Grés de Verba (Cretácico sup.)
) 0 - Grés de Oiã (Cretácico sup.
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4 - Grés de Furadouro (Cretácico sup.)
M
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T U - Calcários de Mamarrosa (Cretácico sup.)
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6 - Grés de Palhaça e Requeixo (Cretácico inf. a sup.)
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4 - Grés de Eirol (Triásico)
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0 - Superfície de água livre
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4 - Zona sazonalmente inundada
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- Linha de água
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4 532000 535000 538000 541000 544000
4 UTM X (m) Figura 4 - Mapa geológico da Pateira de Fermentelos (a partir de Barbosa, 1981, Teixeira & Zbyszewski, 1976 e Barra, 1998)
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Legenda:
- Aluvião (Holocénico)
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9 - Terraços fluviais e marinhos (Plistocénico)
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4 - Formação de Aguada (Plio-Plistocénico)
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0 - Argilas de Aveiro e Vagos (Cretácico sup.)
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4 - Grés de Furadouro (Cretácico sup.)
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6 - Grés de Palhaça e Requeixo (Cretácico inf. a sup.)
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4 UTM X (m) 2.3. Evolução geológica recente da Pateira de Fermentelos A origem e evolução das bacias cenozóicas, onde se inclui a Bacia do rio Vouga, assentes sobre os sedimentos mesozóicos da Bacia Lusitaniana, está associada a episódios de tectónica compressiva durante o Cenozóico – a orogenia Alpina (Cunha & Reis, 1995). Durante o Quaternário, depositaram-se, no Baixo Vouga, extensas planícies aluviais e areias marinhas e eólicas. A regressão gradual ocorrida durante o Quaternário baixou o nível de base do rio Vouga, conduzindo ao encaixe da rede hidrográfica e erosão parcial dos terraços, cujos testemunhos se preservam no topo aplanado das
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elevações mesozóicas que caracterizam todo o Baixo Vouga (Barbosa, 1981). A formação da Pateira de Fermentelos, ocorrida durante o Quaternário, parece estar inicialmente associada a uma secção especialmente deprimida de um sistema fluvial plistocénico (Dinis, 2004). Em seguida, durante o Holocénico, a sua evolução relaciona-se com a evolução a Ria de Aveiro que, em termos geomorfológicos, não constitui uma ria, mas antes um sistema laguna ilha-barreira (Figura 5). Durante a transgressão flandriana (cujo máximo ocorreu há 4 a 5 mil anos), no lugar desta laguna existia um golfo onde confluíam os rios Vouga, Águeda e Cértima (Girão, 1922 e Souto, 1923, in Dinis, 2004). Ao longo da evolução recente da Pateira de Fermentelos, os seus limites foram condicionados pelas variações do nível do mar, afluxo de detritos e, sobretudo, pelo jogo tectónico que provocou um basculamento generalizado das superfícies suportadas por sedimentos plio-quaternários para NW. Por vezes são aparentes basculamentos locais em sentidos diferentes (Dinis, 2004).
Antes do Século X Século XIV Século XIX
Pateira de Fermentelos
Figura 5 - Evolução recente da Ria de Aveiro (modificado a partir de Alveirinho Dias et al., 1998)
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2.4. Hidrogeologia da Pateira de Fermentelos A Hidrogeologia é a componente da Geologia que se dedica ao estudo da água subterrânea, que circula nos poros, cavidades e fraturas das rochas e, eventualmente chega à superfície através de nascentes. A água subterrânea pode ser captada por meio de poços ou furos. As rochas que contêm água que pode ser captada de um modo economicamente rentável, chamam-se AQUÍFEROS. Os aquíferos mais próximos da superfície, onde a água está à pressão atmosférica chamam-se aquíferos livres ou freáticos. Os aquíferos mais profundos, onde a água está a uma pressão superior à da atmosfera, chamam-se aquíferos cativos ou confinados. Nas zonas ribeirinhas da Pateira de Fermentelos existem muitos poços que captam a água do aquífero freático, que é constituído principalmente por areias e cascalhos dos terraços quaternários, e arenitos cretácicos. Os arenitos cretácicos que afloram na zona a Oeste da Pateira de Fermentelos fazem parte da zona de recarga do Sistema Aquífero Cretácico de Aveiro, que constitui uma reserva de água subterrânea estratégica para toda a região do Baixo Vouga (Marques da Silva, 1990). Este sistema aquífero (com uma área total de 890 km2) estende- se na direção E-W, desde Fermentelos até ao Oceano Atlântico, e na direção N-S, desde Ovar até Mira. Na zona das Gafanhas e em Mira, capta-se água subterrânea do Sistema Aquífero Cretácico de Aveiro, a cerca de 300 a 400 m de profundidade, que tem aproximadamente 20 mil anos (Condesso de Melo, 2002).
3. Área de estudo De modo a aprofundar o conhecimento geológico e hidrogeológico da Pateira de Fermentelos, foi definida uma área de estudo que vai ser visitada na saída de campo a realizar na Sessão 3. A área de estudo localiza-se no Baixo Cértima, nas zonas ribeirinhas que bordejam a Pateira de Fermentelos, e é abrangida pelas folhas nº 185, 186, 196 e 197 da Carta Topográfica de Portugal à escala 1:25.000. As folhas nº 16-A e 16-C da carta Geológica de Portugal à escala 1:50.000 também abrangem a parte Oeste da área de estudo.
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Durante a saída de campo os alunos vão estudar os afloramentos de rochas sedimentares do Mesozóico e os terraços do Quaternário, incluindo a caracterização petrográfica a olho nu, com lupa e a medição da atitude dos planos de estratificação. Vão ser colhidas amostras de rochas sedimentares em locais previamente definidos, para posterior análise à lupa binocular, no Departamento de Geociências. As características hidrogeológicas da área de estudo vão ser estudadas através da medição do nível freático em poços, medição do caudal de nascentes e dos parâmetros físico-químicos da água superficial e subterrânea. Na área de estudo também vão ser colhidas amostras de águas superficiais e subterrâneas para posterior análise nos laboratórios do Departamento de Geociências da Universidade de Aveiro.
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Mapa topográfico 3 da área de N estudo. Excertos das Folhas nº 185, 186, 196 e 197 da Carta Topográfica de Portugal à escala 1:25.000. Paragens: 1 – Afloramento geológico no corte de estrada, 2 Espinhel 2 – Lagoa da Pateira de Fermentelos e poço 1 3 – Fonte da Cilha, Requeixo
1 km
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Geologia: Recursos, Riscos e Património
4. Bibliografia Alves, T.M., Gawthorpe, R.L., Hunt, D.W. & Monteiro, J.H. (2002). Jurassic tectono-sedimentary evolution of the Northern Lusitanian Basin (offshore Portugal). Marine and petroleum Geology, 19, 727- 754. Barbosa, B. (1981). Carta Geológica de Portugal à escala 1:50.000 – Folha 16-C (Vagos) e respectiva notícia explicativa. Serviços Geológicos de Portugal. Alveirinho Dias, J.; Bernardes, C Boto, A. (1998) – Causas e efeitos da erosão litoral entre a Costa Nova e Mira. Associação Portuguesa de Geólogos. XVIII Curso de Actualização de Professores em Geociências. Universidade de Aveiro Barra, A.J.P. (1998). Cartografia geológica dos depósitos Mesocenozóicos do sector Pateira de Fermentelos – Anadia (Aveiro): dados preliminares. Relatório interno. Faculdade de Ciências da Universidade do Porto. Porto. Condesso de Melo, M.T., 2002. Flow and Hydrogeochemical Mass Transport Model of the Aveiro Cretaceous Multilayer Aquifer (Portugal). Tese de Doutoramento, Universidade de Aveiro, Portugal. 15 http://geoportal.lneg.pt/index.php?option=com_content&id=57&l g=pt#page=2>. Marques da Silva, M.A. (1990). Hidrogeología del sistema multiacuífero Cretácico del Bajo Vouga – Aveiro (Portugal). Dissertação de doutoramento não publicada. Universidade de Barcelona. Barcelona. NETXPLICA. Ciências Naturais, Biologia e Geologia. [consult. 14 Março 2013]. Disponível em www: 16 Geologia: Recursos, Riscos e Património 5. Materiais auxiliares 5.1. Tabela Cronoestratigráfica ou Tabela do Tempo Geológico ÉON ERA PERÍODO ÉPOCA Tempo (Ma) Holocénico Quaternário 0,01 Plistocénico 1,8 Pliocénico 5,3 65 Ma Miocénico 24 Cenozóico Terciário Oligocénico 33 Eocénico 54 Paleocénico 65 Cretácico Ma 183 142 Jurássico 206 Mesozóico Triásico Fanerozóico 248 Pérmico 290 Carbonífero 354 Ma 297 Devónico 417 Silúrico Paleozóico 443 Ordovícico 495 Câmbrico 545 Ma 3955 SUPERÉON Proterozóico 2500 Pré-Câmbrico Arcaico 4500 17 5.2. Mapa geológico de Portugal 18 Geologia: Recursos, Riscos e Património 5.3. Tabelas para análise morfoscópica e granulométrica de sedimentos Avaliação expedita da granulometria e grau de seleção de areias e cascalho m) 6 - m (10 2000 1410 Muito mal Muito selecionado 1000 710 500 Mal selecionado 350 selecionado 250 Moderadamente Moderadamente 177 Bem selecionado 125 Muito bem bem Muito selecionado 88 62 Extremamente Extremamente bem selecionado 19 Grau de seleção dos sedimentos Muito bem selecionado Bem selecionado Moderadamente Mal selecionado selecionado Esfericidade e grau de rolamento dos grãos Elevada esfericidade Baixa esfericidade Muito Anguloso Sub- Sub-rolado Rolado Bem-rolado anguloso anguloso 20 Geologia: Recursos, Riscos e Património Classificação dos sedimentos de acordo com a granulometria dos grãos Classificação mm Bloco -8 256 Burgau -6 64 Seixo -2 4 Cascalho -1 2 muito grosseira 0 1 grosseira 1 0,500 Areia média 2 0,250 fina 3 0,125 muito fina 4 0,0625 grosseiro 5 31 médio Silte 6 15,6 fino 7 7,8 muito fino 8 3,9 m grosseira 9 2,0 (micra) média Argila 10 0,98 fina 11 0,49 muito fina 21 6. Material necessário para a saída de campo Este manual; Lápis de carvão e borracha; Máquina fotográfica (mínimo: 1 por grupo de trabalho); Vestuário e calçado confortável; Creme protetor solar; Chapéu ou impermeável, de acordo com a meteorologia; Almoço simples com sandes, bolachas, fruta e água (mínimo 0,5 L); 7. Fichas de colheita de rochas Projeto:______Data e Hora:______Dados gerais e localização: Ref. Carta Toponímia UTM X (m) UTM Y (m) Tipo de Unidade Litoestratigráfica Observações rocha Características petrográficas Cor Granulometria Estrutura Minerais interna Calibração Cimento Friável ou Fósseis Coeso? Amostras colhidas para: Observação à Microscópio Granulometria Geoquímica lupa binocular petrográfico Fotos (S/N): Projeto:______Data e Hora:______Dados gerais e localização: Ref. Carta Toponímia UTM X (m) UTM Y (m) Tipo de Unidade Litoestratigráfica Observações rocha Características petrográficas Cor Granulometria Estrutura Minerais interna Calibração Cimento Friável ou Fósseis Coeso? Amostras colhidas para: Observação à Microscópio Granulometria Geoquímica lupa binocular petrográfico Fotos (S/N): Projeto:______Data e Hora:______Dados gerais e localização: Ref. Carta Toponímia UTM X (m) UTM Y (m) Tipo de Unidade Litoestratigráfica Observações rocha Características petrográficas Cor Granulometria Estrutura Minerais interna Calibração Cimento Friável ou Fósseis Coeso? Amostras colhidas para: Observação à Microscópio Granulometria Geoquímica lupa binocular petrográfico Fotos (S/N): 8. Fichas de pontos de água Projeto:______Data e Hora:______Dados gerais e localização: Ref. Carta Toponímia UTM X (m) UTM Y (m) Tipo de Caudal ou Tipo de uso Observações ponto de prof. Nível água piezométrico Condições da água Cor Cheiro Turvação Observações Parâmetros físico-químicos Hora pH T (ºC) C. E. (S/cm) Amostras colhidas para: Catiões Dureza Alcalinidade Nitritos Fotos (S/N): Projeto:______Data e Hora:______Dados gerais e localização: Ref. Carta Toponímia UTM X (m) UTM Y (m) Tipo de Caudal ou Tipo de uso Observações ponto de prof. Nível água piezométrico Condições da água Cor Cheiro Turvação Observações Parâmetros físico-químicos Hora pH T (ºC) C. E. (S/cm) Amostras colhidas para: Catiões Dureza Alcalinidade Nitritos Fotos (S/N): Projeto:______Data e Hora:______Dados gerais e localização: Ref. Carta Toponímia UTM X (m) UTM Y (m) Tipo de Caudal ou Tipo de uso Observações ponto de prof. Nível água piezométrico Condições da água Cor Cheiro Turvação Observações Parâmetros físico-químicos Hora pH T (ºC) C. E. (S/cm) Amostras colhidas para: Catiões Dureza Alcalinidade Nitritos Fotos (S/N): Projeto:______Data e Hora:______Dados gerais e localização: Ref. Carta Toponímia UTM X (m) UTM Y (m) Tipo de Caudal ou Tipo de uso Observações ponto de prof. Nível água piezométrico Condições da água Cor Cheiro Turvação Observações Parâmetros físico-químicos Hora pH T (ºC) C. E. (S/cm) Amostras colhidas para: Catiões Dureza Alcalinidade Nitritos Fotos (S/N): 9. Notas