Carvalho, Maria do Rosário da Encarnação de, 1963-Barão, João Carlos Figueiredo2022-07-142022-07-1420222022http://hdl.handle.net/10451/53792Tese de mestrado, Geologia do Ambiente, Riscos Geológicos e Ordenamento do Território, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2022A crescente preocupação com a contaminação de águas subterrâneas tem levado à procura de metodologias que permitam evitar esse problema. São vários os métodos de avaliação de vulnerabilidade e risco de contaminação utilizados atualmente, no entanto, a aplicação desses modelos é complexa e imprecisa, conduzindo a conclusões discrepantes. Este trabalho teve como objetivo avaliar a eficiência da aplicação dos métodos de determinação da vulnerabilidade de aquíferos à contaminação DRASTIC e DRASTIC Pesticide (Aller et al., 1987), e o Índice de Suscetibilidade (IS) (Ribeiro, 2005) numa zona contaminada por nitratos de origem agrícola. A Zona Vulnerável (ZV) do Litoral Centro foi a área escolhida por apresentar concentrações de nitratos nas águas subterrâneas superiores a 50 mg/L. O mapeamento dos índices de vulnerabilidade e suscetibilidade foi realizado com o recurso a ferramentas de informação geográfica, as quais incluíram análise espacial e geoprocessamento. Os mapas dos índices DRASTIC, DRASTIC Pesticide e IS mostram que a diferença entre classes de vulnerabilidade não é significativamente diferente. Na zona norte da ZV a vulnerabilidade varia de baixa a moderada, aumentando consideravelmente no centro, com vulnerabilidade moderada a elevada; na zona sul a vulnerabilidade é predominantemente moderada. A eficiência da aplicação dos diferentes métodos de avaliação da vulnerabilidade de aquíferos foi avaliada através de dois métodos: o Índice de Correlação Qualitativo (ICQ) e o Coeficiente de Determinação do Índice de Vulnerabilidade Condicionado (IVC). O método ICQ expôs a eficiência dos métodos de avaliação através de uma comparação direta de mapas de classes de concentração de nitratos e de índices de vulnerabilidade. O método DRASTIC Pesticide foi o que apresentou maior valor de ICQ, de 102. Por sua vez o método DRASTIC tem um ICQ de 96 e o método IS um ICQ de 97. O método IVC formula a correlação dos métodos de avaliação de vulnerabilidade através da utilização de classes de vulnerabilidade normalizadas com os dados de concentração de nitratos. Os índices obtidos pelo método DRASTIC Pesticide apresentam maior R2 , com o valor de 0,9906. Os índices DRASTIC apresentaram R2 de 0,9854 e os índices IS 0,9831. O índice DRASTIC Pesticide é o que apresenta maior correlação com a concentração de nitratos na ZV, isto é, as zonas de maior vulnerabilidade são as que se encontram mais contaminadas. Deste modo, o método DRASTIC Pesticide é o método com melhor desempenho na proteção de aquíferos porosos contaminados por nitratos de origem agrícola. A análise de sensibilidade dos diferentes parâmetros utilizados na determinação da vulnerabilidade e suscetibilidade dos aquíferos à contaminação por nitratos foi realizada, também, através da aplicação do método IVC. Os parâmetros com maior correlação com a contaminação foram S: Tipo de Solo (R2 = 0,9965) e I: Impacto da zona não saturada (R2 = 0,9905). O parâmetro que apresenta menor correlação é LU: Ocupação do solo (R2=0,6950). A correlação elevada dos parâmetros S e I com a concentração de nitratos nas águas subterrâneas da ZV reforça e explica o resultado obtido para o método DRASTIC Pesticide, tendo em consideração os pesos (ponderação) que estes parâmetros têm no cálculo do índice de vulnerabilidade.The growing concern with groundwater contamination has led to the search for the definition of methodologies to avoid this problem. There are several methods for assessing vulnerability and contamination risk currently in use, however, the application of these models is complex and imprecise, leading to discrepant conclusions. This work aimed at evaluating the efficiency of the application of the DRASTIC and DRASTIC Pesticide (Aller et al., 1987) methods for determining aquifer vulnerability to contamination, and the Susceptibility Index (SI, Ribeiro, 2005) in an area contaminated by nitrates of agricultural origin. The Vulnerable Zone (VZ) of Litoral Centro was the area chosen for presenting nitrate concentrations in groundwater higher than 50 mg/L. The mapping of vulnerability and susceptibility indices was carried out using geographic information tools, which included spatial analysis and geoprocessing. The maps of DRASTIC, DRASTIC Pesticide and SI indices show that the difference between vulnerability classes is not significantly different. In the northern part of the VZ the vulnerability ranges from low to moderate, increasing considerably in the centre with moderate to high vulnerability; in the southern part the vulnerability is predominantly moderate. The efficiency of applying different aquifer vulnerability assessment methods was evaluated through two methods: the Qualitative Correlation Index (QCI) and the Conditioned Vulnerability Index Determination Coefficient (VIC). The QCI method exposed the efficiency of the assessment methods through a direct comparison of nitrate concentration class maps and vulnerability indices. The DRASTIC Pesticide method was the one that presented the highest QCI value of 102. In turn the DRASTIC method has QCI of 96 and the IS method with an QCI of 97. The VIC method formulates the correlation of the vulnerability assessment methods by using normalized vulnerability classes with the nitrate concentration data. The indices obtained by the DRASTIC Pesticide method present higher R2 , with the value of 0.9906. The DRASTIC indices presented R2 of 0.9854 and the IS 0.9831. The DRASTIC Pesticide index is the one that presents the highest correlation with the concentration of nitrates in the ZV, that is, the zones of greater vulnerability are the ones that are more contaminated. Thus, the DRASTIC Pesticide method is the one that presents the best performance for the protection of porous aquifers contaminated by nitrates of agricultural origin. The sensitivity analysis of the different parameters used in the determination of the vulnerability and susceptibility of aquifers to contamination by nitrates was also carried out through the application of the VIC method. The parameters with the highest correlation with contamination were S: Soil Type (R2 = 0.9965) and I: Impact of the unsaturated zone (R2 = 0.9905). The parameter showing the lowest correlation is LU: Land Use (R2=0.6950). The high correlation of the S and I parameters with the nitrate concentration in the groundwater of the VZ reinforces and explains the result obtained for the DRASTIC Pesticide method, taking into consideration the weights that these parameters have in the calculation of the vulnerability indices.porVulnerabilidadeRiscoAquíferos porososNitratosAnálise de SensibilidadeTeses de mestrado - 2022master thesis203218493