Análise estatística multivariada aplicada em amostras de água subterrânea da região do Cariri, sul do Estado do Ceará

Abstract

In the area constituted by the municipalities of Barbalha, Crato and Juazeiro do Norte, south of Ceará State, groundwater resources are the only source of public and private water supply, and overexploitation is already evident in the intermittency of the old perennial drainage network, now perpetuated by sewage launches. The chemical evolution of groundwater was studied by identifying of similarities between physicochemical variables, discriminating the most significant ones, through the methodology of multivariate statistical analysis to explain possible processes responsible for water quality in the area. The factorial analysis identified three components responsible for approximately 85% of the total variance; the first one as an indicator of the dissolution of the minerals present in the Rio da Batateira and Santana formations; the second and third factors as indicators of a possible mixture between the natural waters of the aquifer with polluted waters. Multivariate cluster analysis by component showed four groups in factor 1 and two groups in factors 2 and 3, identified by samples with different concentration ranges. In the discriminant analysis, the most significant variables in the processes responsible for the hydrochemical evolution of the area were Mg2+ and K+ , being able to be related to ion exchange processes and weathering of feldspars.Na área constituída por parte dos municípios de Barbalha, Crato e Juazeiro do Norte, sul do Estado do Ceará, os recursos hídricos subterrâneos são a única fonte de abastecimento público e privado e a superexplotação já é evidenciada na intermitência da antiga rede de drenagem perene, hoje perenizada por lançamentos de esgotos. A evolução química das águas subterrâneas foi estudada identificando similaridades entre variáveis físico-químicas, discriminando as mais significativas, através da metodologia da análise estatística multivariada para explicar possíveis processos responsáveis pela qualidade das águas na área. A análise fatorial identificou três componentes responsáveis por aproximadamente 85% da variância total; o primeiro como indicador da dissolução dos minerais presentes na Formação Rio da Batateira e Formação Santana; o segundo e o terceiro fatores como indicadores de uma possível mistura entre as águas naturais do aquífero com águas poluídas. A análise de agrupamento multivariada por componente, apresentou quatro grupos no fator 1 e dois grupos nos fatores 2 e 3, identificados por amostras com diferentes faixas de concentrações. Na análise discriminante, as variáveis mais significativas nos processos responsáveis pela evolução hidroquímica da área foram o Mg2+ e K+ , podendo estar relacionados a processos de troca iônica e intemperismo de feldspatos