Evaluation of occurrence Water Mixing between the Guarani (SAG) and Serra Geral (SASG) aquifer systems in the Antas River Valley region (RS)

Published
2026-03-09
Keywords: Monitoramento hidroquímico, Qualidade de água, Bacia Hidrográfica Taquari-Antas, Potabilidade, Água subterrânea Hydrochemical monitoring, Water quality, Taquari-Antas River Basin, Potability, Groundwater

    Authors

  • Érica Bellé Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul – Brasil
  • Pedro Antônio Roehe Reginato Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul – Brasil
  • Tiago de Vargas Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Rio Grande do Sul – Brasil

Abstract

The mixing of waters between the Serra Geral (SASG) and Guarani (SAG) aquifer systems can lead to an increase in the concentration of physicochemical parameters, which may affect the quality of groundwater from wells drilled in the SASG. This article presents the composition of groundwater from wells that draw water from the SASG, in order to verify the occurrence of water mixing between the two aquifer systems. Monthly physicochemical analyses were carried out on six (6) SASG tubular wells over twelve (12) months, between January 2024 and January 2025, located between the valleys enclosed in the Antas River, Rio Grande do Sul, Brazil. In two (2) of these wells, consumption monitoring was also carried out. Through statistical analysis, the maximum, average, and minimum values were obtained: EC (Electrical Conductivity) (623.0; 272.13; 217.0 µS/cm), pH (8.65; 7.76; 6.70), Sulfate (198.0; 38.62; <15.0 mg/L), Chloride (14.50; 3.23; 0.80 mg/L), Fluoride (1.25; 0.56; 0.20 mg/L), Sodium (70.49; 22.34; 1.37 mg/L). The hydro-chemistry of the monitored wells was compared with that of the SAG aquifer, and the results indicated that two wells, P5 and P6, showed evidence of water mixing between the SAG and SASG aquifers. The possibility of mixing was evidenced by the increased water demand, which resulted in increased concentrations of EC, Chloride, Sodium, Sulfate, and Fluoride. None of the wells presented concentrations above the Maximum Permissible Value (MPV) established by Ordinance GM/MS No. 888/2021; however, some results were close to the MPV limits, indicating that constant monitoring of these constituents is necessary in regions that present problems related to water mixing.

References

ANDRADES-FILHO, C. O. et al. The biggest landslide event in Brazil: preliminary analysis of the Rio Grande do Sul mega disaster in May 2024. Landslides, [s. l.], v. 22, p. 3615-3624, 2025. DOI: https://doi.org/10.1007/s10346-025-02587-8. DOI: https://doi.org/10.1007/s10346-025-02587-8

BELLADONA, R.; VARGAS, T. Distribuição espaço-temporal das precipitações e a relevância da orografia do município de Caxias do Sul (RS). Revista Brasileira de Cartografia, Uberlândia,v. 69, n. 3, p. 607-620, 2017. DOI: 10.14393/rbcv69n3-44353 DOI: https://doi.org/10.14393/rbcv69n3-44353

BELLÉ, É; REGINATO, P. A. R.; VARGAS, T. de. Comparativo de dados hidroquímicos de poços tubulares localizados em Zona de Mistura de Águas do SASG e SAG. In: FÓRUM TÉCNICO CIENTÍFICO DA BACIA HIDROGRÁFICA TAQUARI-ANTAS: EVENTOS CLIMÁTICOS EXTREMOS, SEGURANÇA HÍDRICA E A GOVERNANÇA DAS ÁGUAS. Anais [...]. Caxias do Sul: Universidade de Caxias do Sul, 2024. DOI: doi.org/10.29327/9786527212027

REGINATO, P. A. R.; PLETSCH, J. S.; VARGAS, T. de; CARLOS, F. S. Variações de pH e CE na hidroquímica das águas minerais do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG) envasadas no Estado do Rio Grande do Sul. Águas Subterrâneas, Belo Horizonte, v. 38, n. 1, 2024. DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v38i1.30253 DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v38i1.30253

RIO GRANDE DO SUL. Secretaria do Meio Ambiente e Infraestrutura. Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Taquari-Antas: Relatório Técnico 3 – Tomo 3: Consolidação do diagnóstico. Porto Alegre: SEMA, 2012.

RIO GRANDE DO SUL. Secretaria Estadual do Meio Ambiente e Infraestrutura. Relatório Anual sobre a Situação dos Recursos Hídricos no Estado do Rio Grande do Sul 2021. Porto Alegre: SEMA, 2022.

ROSSETTI, L.; LIMA, E. F.; WAICHEL, B. L.; HOLE, M. J.; SIMÕES, M. S.; SCHERER, C. M. S. Lithostratigraphy and volcanology of the Serra Geral Group, Paraná-Etendeka Igneous Province in Southern Brazil: Towards a formal stratigraphical framework, Journal of Volcanology and Geothermal Research, [s. l.], v.355, p. 98-114, 2018. DOI: https://doi.org/10.1590/2317-4889202020200003 DOI: https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2017.05.008

SILVA, R.C; TOGNOLI, F. M. W.; REGINATO, P. A. R.; SALVADORETTI, P. SOUZA, L. V. Hydrogeological compartmentalization and connection of the Guarani (GAS) and Serra Geral (SGAS) aquifer systems from a multiscale perspective: a case study in southern Brazil. Brazilian Jounal of Geology, [s. l.], v. 51, n. 3, 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/2317-4889202120200056 DOI: https://doi.org/10.1590/2317-4889202120200056

SGB. Mapa Geológico do estado do Rio Grande do Sul. Porto Alegre: CPRM, 2008. Escala 1:750.000.

SZIKSZAY, M.; TEISSEDRE, J. M.; BARNER, U.; MATSUI, E. Geochemical and isotopic characteristics of spring and groundwater in the State of São Paulo, Brazil. Journal of Hydrology, [s. l.], v. 54, p. 23-32, 1981. DOI: https://doi.org/10.1016/0022-1694(81)90150-5 DOI: https://doi.org/10.1016/0022-1694(81)90150-5

TEIXEIRA, G. V. Estudo hidrogeoquímico das águas subterrâneas do aquífero Serra Geral e sua relação com aquíferos sedimentares no Rio Grande Do Sul. 2020. 275 f. Tese (Doutorado em Ciências). Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2020.

TEIXEIRA, G. V.; VIERO, A. P. Evolução hidrogeoquímica dos aquíferos mesozoicos da porção sul da Bacia do Paraná no oeste do Estado do Rio Grande do Sul, Brasil. Águas Subterrâneas, Belo Horizonte, v. 31, n. 1, p. 36–51, 2017. DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v31i1.28577 DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v31i1.28577

TERAMOTO, E. H.; GONÇALVES, R. D.; CHANG, H. K. Hydrochemistry of the Guarani Aquifer System modulated by mixing with underlying and overlying ydrostratigraphic units, Journal of Hydrology: Regional Studies, [s. l.], v.30, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2020.100713 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2020.100713

TONDO, Roberto Tondo; DEBONI, Helvio Luiz; COMPARSI GEDOZ, Samuel. Água Mineral Termal em Poço Tubular Profundo na Bacia do Paraná, Pinto Bandeira- RS. Águas Subterrâneas, Belo Horizonte, 2017.

VIERO, A. P.; ROISENBERG, A.; FREITAS, M. Al. de; REGINATO, P. A. R. O Sistema Aquífero Serra Geral no Rio Grande do Sul e em Santa Catarina. In: JELINEK, A. R.; SOMMER, C. A. (org). Contribuições a Geologia do Rio Grande do Sul e em Santa Catarina. Porto Alegre: Compasso Lugar – Cultura, 2021. 504 p. DOI: 10.29327/537860 DOI: https://doi.org/10.29327/537860.1-28

BORTOLIN, T. A. Padrões Hidroquímicos e Isotópicos do Sistema Aquífero Serra Geral no Município de Carlos Barbosa, Região Nordeste do Estado do Rio Grande do Sul. 2014. 119 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2014.

BORTOLIN, T. A. Estudo da recarga do Sistema Aquífero Serra Geral na bacia hidrográfica Taquari-Antas. 2018. 220 f. Tese (Doutorado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2018.

BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria GM/MS nº 888, de 04 de maio de 2021. Dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Diário Oficial da União: seção 1, Brasília, DF, n. 85, p. 126-136, 07 maio 2021.

BRUNETTO, G.; Girotto, E.; MOTERLE, D. F.; TIECHER, T. L.; HAHN, L.; MELO, G. W. B. de. Atualização técnica sobre calagem e adubação em frutíferas. Santa Maria: Sociedade Brasileira de Ciência do Solo – Núcleo Regional Sul, 2025. 544 p.

COOK, P. Introduction to isotopes and environmental tracers as indicators of groundwater. Guelph, Ontario, Canada: The Groundwater Project, 2020. 74 p. DOI: https://doi.org/10.21083/978-1-7770541-8-2 DOI: https://doi.org/10.21083/978-1-7770541-8-2

EPA. National Primary Drinking Water Regulations. 2009.

FEPAM. Monitoramento da Qualidade das Águas na Bacia dos Rios Turvo, Santa Rosa e Santo Cristo, Região Hidrográfica do Uruguai/RS, como subsídio à Gestão dos Recursos Hídricos e ao Controle Ambiental. Porto Alegre, 2003.

FOSTER, S.; HIRATA, R.; VIDAL, A.; SCHMIDT, G.; GARDUÑO, H. A iniciativa do Programa Sistema Aquífero Guarani: rumo à gestão prática da água subterrânea em um contexto transfronteiriço.[S. l.]: Banco Mundial, 2009. 28 p. (Gestão sustentável da água subterrânea: lições da prática; n. 9).

FREITAS, M. A.; ROISENBERG, A.; ANDRIOTTI, J. L. S. Análise exploratória de dados da condutividade elétrica nas águas do sistema aquífero Serra Geral no Rio Grande do Sul e Santa Catarina. Revista Águas Subterrâneas, São Paulo, v. 30, p. 1–17, 2016. DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v30i1.28518 DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v30i1.28518

GEMEINER, H.; TERAMOTO, E. H.; VEROSLAVSKY, G.; CHANG, H.K. Using dissolved noble gases to characterize the groundwaters of the Southern Portion of the Guarani Aquifer System at the Brazil-Uruguay Border Region. Science of The Total Environment, [s. l.], v. 966, 2025. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.178690 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2025.178690

IBGE. Folha SH.22 Porto Alegre e parte das Folhas SH.21 Uruguaiana e 51.22 Lagoa Mirim: geologia, geomorfologia, pedologia, vegetação, uso potencial da terra. Rio de Janeiro: IBGE, 1986. 796 p.

INMET. Dados Meteorológicos: Estação A840. Brasília, 2025.

JESKE, T. B. Avaliação da ocorrência de sódio e da qualidade das águas subterrâneas do RS. 2022. 104 f. Dissertação (Mestrado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental) - Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2022.

MACHADO, J. L. F. A verdadeira face do “Aqüífero Guarani”: Mitos e Fatos. In: SIMPÓSIO DE HIDROGEOLOGIA DO SUDESTE,2., Ribeirão Preto-SP. Anais [...]. São Paulo: ABAS, 2005.

MATOS, A. B. Compartimentação estrutural e interações hidrogeológicas entre o sistema Aquífero Guarani e Serra Geral na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul. 2020. 197 f. Tese (Doutorado em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental) – Universidade Federal do Rio Grande Do Sul. Porto Alegre, 2020.

MATOS, A. B. de; REGINATO, P. A. R . Indícios de interações entre as águas dos sistemas aquíferos guarani e serra geral no Vale do Rio das Antas. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HIDRÍCOS, 23., Foz do Iguaçu. Anais [...]. Foz do Iguaçu: ABRHidro,2019.

MORENO, J. A. Clima do Rio Grande do Sul. Boletim Geográfico do Rio Grande do Sul, n. 11, 42 p. 1961.

NANNI, A. S. O flúor em águas do Sistema Aquífero Serra Geral no Rio Grande do Sul: origem e condicionamento geológico. 2008. 157 f. Tese (Doutorado em Geociências) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2008.

POPP, J. H. Geologia geral. 7. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2017. 331 p.

REGINATO, P. A. R. Integração de Dados Geológicos para Prospecção de Aquíferos Fraturados em Trecho da Bacia Hidrográfica Taquari-Antas (RS). 2003. 276 f. Tese (Doutorado em Engenharia) – Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, 2003.

REGINATO, P. A. R.; AHLERT, S.; GILIOLI, K. C.; CEMIN, G. Caracterização hidrogeológica e hidroquímica do aquífero livre do manto de alteração da Formação Serra Geral, na bacia hidrográfica Taquari-Antas, região nordeste do estado do Rio Grande do Sul. Ambi-Agua, Taubaté, v. 7, n. 2, p. 143-162, 2012. DOI: http://dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.903 DOI: https://doi.org/10.4136/ambi-agua.903

REGINATO, P. A. R.; AHLERT, S.; SCHNEIDER, V. Caracterização Hidroquímica do Sistema Aquífero Serra Geral na região Nordeste do Rio Grande do Sul. Águas Subterrâneas, Belo Horizonte, v. 27, n. 1, 2013. DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v27i1.27061 DOI: https://doi.org/10.14295/ras.v27i1.27061

REGINATO, P. A. R.; SANFERARI, A.; ATHAYDE, G. B.; BORTOLIN, T. A.; LEÃO, M. I.; CARLOS, F. S.; KLEIN, M. A. Análise da influência de fraturas, da precipitação e da produção de poços no pH e na condutividade elétrica (CE) das águas subterrâneas do Sistema Aquífero Serra Geral (SASG), na região nordeste do estado do Rio Grande do Sul. Pesquisas em Geociências, Porto Alegre, v.48, n. 2, 2021. DOI: https://doi.org/10.22456/1807-9806.103908 DOI: https://doi.org/10.22456/1807-9806.103908

How to Cite
Bellé, Érica, Reginato, P. A. R., & Vargas, T. de. (2026). Evaluation of occurrence Water Mixing between the Guarani (SAG) and Serra Geral (SASG) aquifer systems in the Antas River Valley region (RS). Águas Subterrâneas, 40(1), 1–16. https://doi.org/10.14295/ras.v40i1.30377