Uso de multi-traçadores, nanotecnologia e modelagem numérica de transporte reativo de multicomponentes geoquímicos para o entendimento do nitrato em aquíferos urbanos

• Processo: 21/12817-8
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Geociências - Geologia
• Pesquisador responsável: Chandra Shekhar Azad Kashyap
• Beneficiário: Chandra Shekhar Azad Kashyap
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Ambientais (IPA). Secretaria de Meio Ambiente, Infraestrutura e Logística (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Alexandra Vieira Suhogusoff ; Claudia Luciana Varnier ; Didier Gastmans ; Luciana Martin Rodrigues Ferreira ; Luiz Carlos Kauffman Marasco Ferrari ; Mara Akie Iritani ; Nathaly Lopes Archilha ; Philippe van Cappellen ; Ramón Osvaldo Aravena Cabrera ; Ricardo César Aoki Hirata
• Bolsa(s) vinculada(s): 22/15589-9 - Uso de multi-traçadores, nanotecnologia e modelagem numérica de transporte reativo de multicomponentes geoquímicos para o entendimento do nitrato em aquíferos urbanos, BP.JP
• Assunto(s): Hidrogeologia Águas subterrâneas Área urbana Modelos matemáticos Nanotecnologia Nitratos Aquíferos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: água subterrânea | áreas urbanas | Modelagem Numérica | multi-traçadores | Nanotecnologia | nitrato | Hidrogeologia

Resumo

A contaminação por nitrato é quase onipresente em aquíferos livres urbanos paulistas, tornando-se um desafio para um Estado onde mais de 80% de seus municípios são abastecidos total ou parcialmente por águas subterrâneas. A despeito dos inúmeros estudos existentes, há desafios científicos críticos, cuja superação contribuirá para a gestão ambiental das extensas áreas urbanas contaminadas. Não existe ainda uma compreensão suficiente para estabelecer em que situações as espécies de nitrogênio degradarão os aquíferos e quais os mecanismos biogeoquímicos efetivos, naturais ou antrópicos, que regulam a extensão das plumas contaminantes nas águas subterrâneas. Recentemente, grupos de pesquisa avançada têm sugerido o uso conjunto de novas ferramentas, que se integrariam às técnicas tradicionais hidrogeoquímicas, incluindo os multi-traçadores (CFCs, SF6, 39Ar, 14C, 11B, 15N, 18ONO3, 87Sr/86Sr, adoçantes artificiais), microbiologia (genes rRNA 16S, narG, napA, nirS, nirK, norB, nosZ), nanotecnologia (imageamento por raios-X em alta resolução temporal e espacial, baseado em fontes de luz síncontron) e modelagem numérica de transporte reativo de multicomponentes. A proposta deste projeto é aplicar, de forma pioneira, essas ferramentas em um estudo de grande detalhe em uma área contaminada na cidade de Bauru (SP). Para tanto, prevê-se a execução das seguintes atividades: I) cadastro e tratamento de dados preexistentes; II) determinação das condições de fluxo do Sistema Aquífero Bauru; III) reavaliação das concentrações pretéritas e recentes de nitrato; V) instalação de poços de monitoramento multinível; IV) coleta e análises físico-químicas, químicas, isotópicas, de gases, microbiológicas e de adoçantes artificiais em amostras de água superficial, subterrânea, de chuva e de efluentes; V) coleta de amostras de sedimento/rocha para caracterização do meio poroso e análises químicas, microbiológicas, isotópicas e de nanotecnologia; VI) modelagem numérica de fluxo das águas subterrâneas e transporte reativo do nitrato. Assim, espera-se que o entendimento da dinâmica do nitrogênio em subsuperfície e dos fatores que o controlam permita subsidiar políticas públicas de gerenciamento da contaminação urbana, reduzindo o risco à saúde de milhões de usuários das águas subterrâneas urbanas no Estado de São Paulo. (AU)