Nitrato nas águas subterrâneas e a vulnerabilidade socioambiental no norte pioneiro do estado do Paraná: uma proposta metodológica

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dc.contributor.advisorSantos, Maurício Moreira dos
dc.contributor.authorPereira, Sérgio Augusto
dc.contributor.bancaLohmann, Marciel
dc.contributor.bancaVestena, Leandro Redin
dc.contributor.bancaNunes, João Osvaldo Rodrigues
dc.contributor.bancaPinese, José Paulo Peccinini
dc.coverage.extent245 p.
dc.coverage.spatialLondrina - PR
dc.date.accessioned2026-01-12T14:05:50Z
dc.date.available2026-01-12T14:05:50Z
dc.date.issued2025-04-28
dc.description.abstractA água é um recurso essencial para o abastecimento humano e a sustentabilidade ambiental, sobretudo em regiões com alta densidade populacional e intensa atividade agropecuária. Contudo, a contaminação crescente das águas subterrâneas por nitrato (NO3-N), agravada por práticas inadequadas de uso e ocupação do solo e pela deficiência nos serviços de saneamento básico, representa um risco significativo à saúde pública e à segurança hídrica. Diante desse cenário, esta tese teve como objetivo desenvolver uma metodologia integrada para identificar e analisar o risco e a vulnerabilidade socioambiental à contaminação por nitrato em sistemas aquíferos da região do Norte Pioneiro do estado do Paraná, contribuindo com subsídios científicos para a gestão sustentável dos recursos hídricos e para a proteção da saúde humana. A metodologia combinou técnicas de interpolação espacial por krigagem das concentrações de NO3-N em 401 poços subterrâneos (variando de 0,001 mg/L a 26,9 mg/L), avaliação da vulnerabilidade hidrogeológica pelo método GOD e levantamento de indicadores socioeconômicos e ambientais, como o Índice de Desenvolvimento Humano Municipal (IDHM), a cobertura de esgotamento sanitário e o uso intensivo do solo. A integração desses elementos possibilitou a criação de um Índice de Risco e Vulnerabilidade Socioambiental ao Nitrato (IRVS), aplicado aos 46 municípios da área de estudo, evidenciando áreas críticas que ultrapassam 10 mg/L de NO3-N - limite da Portaria GM/MS nº 888/2021. A análise estatística, com base na correlação de Spearman, demonstrou associação significativa entre o IRVS Médio e a taxa de mortalidade por neoplasias de estômago (p = 0,322; p < 0,05), enquanto para neoplasias colorretais o valor não foi significativo (p = 0,195; p = 0,194). Ainda assim, a aplicação de regressão quantílica indicou que, em municípios com mortalidade intermediária por câncer colorretal, a vulnerabilidade socioambiental exerce um papel mais acentuado. Municípios como Tomazina, Cambará, Cornélio Procópio e Uraí apresentaram simultaneamente altos índices de risco e taxas elevadas de mortalidade, reforçando a relevância da abordagem integrada. Conclui-se que grande parte da região apresenta vulnerabilidade socioambiental de média a muito alta, com concentrações de NO3-N que representam ameaça à saúde pública, principalmente para crianças. Dessa forma, a análise integrada das vulnerabilidades e dos riscos possibilitou a elaboração do Índice de Risco e Vulnerabilidade Socioambiental para NO3-N, apresentando áreas críticas que demandam urgentemente de políticas públicas relacionadas ao uso sustentável da água, monitoramento ambiental, bem como educação ambiental.
dc.description.abstractother1Water is an essential resource for human consumption and environmental sustainability, especially in regions with high population density and intensive agricultural activity. However, the increasing contamination of groundwater by nitrate (NO3-N), exacerbated by inadequate land-use practices and precarious sanitation services, poses a significant risk to public health and water security. Within this context, the aim of this thesis was to develop an integrated methodology to identify and analyze the socio-environmental risk and vulnerability to nitrate contamination in aquifer systems of the North Pioneiro region in the state of Paraná, thereby providing scientific support for sustainable water resource management and human health protection. The methodology combined kriging-based spatial interpolation of NO3-N concentrations in 401 groundwater wells (ranging from 0.1 mg/L to 26,9 mg/L), hydrogeological vulnerability assessment via the GOD method, and the collection of socioeconomic and environmental indicators, such as the Municipal Human Development Index (HDI-M), sewage coverage, and intensive land use. The integration of these elements enabled the creation of the Socio-environmental Risk and Vulnerability Index for Nitrate (IRVS), applied to 46 municipalities in the study area, highlighting critical areas where NO3-N levels exceed 10 mg/L – the limit set by Brazilian Ministry of Health Ordinance GM/MS no. 888/2021. Statistical analysis, based on Spearman’s correlation, revealed a significant association between the mean IRVS and stomach cancer mortality (p = 0.322; p < 0.05), whereas the correlation with colorectal cancer was not significant (p = 0.195; p = 0.194). Nonetheless, the application of quantile regression indicated that, in municipalities with intermediate mortality rates for colorectal cancer, socio-environmental vulnerability plays a more prominent role. Municipalities such as Tomazina, Cambará, Cornélio Procópio and Uraí simultaneously exhibited high risk indices and elevated mortality rates, underscoring the importance of an integrated approach. It was concluded that a large portion of the region exhibits medium to very high socio-environmental vulnerability, with NO3-N concentrations that pose a threat to public health, particularly for children. Consequently, the integrated analysis of vulnerabilities and risks enabled the development of the Socio-environmental Risk and Vulnerability Index for NO3-N, which identifies critical areas urgently requiring public policies related to sustainable water use, environmental monitoring, and environmental education.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19088
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCE - Departamento de Geografia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Geografia
dc.subjectGeografia
dc.subjectSaúde pública
dc.subjectSaneamento básico
dc.subjectMeio ambiente
dc.subjectÁgua
dc.subjectÁgua potável - Contaminação
dc.subjectRecursos hídricos
dc.subjectParaná
dc.subjectUso e ocupação do solo
dc.subjectMeio ambiente
dc.subject.capesCiências Humanas - Geografia
dc.subject.cnpqCiências Humanas - Geografia
dc.subject.keywordsGeography
dc.subject.keywordsPublic health
dc.subject.keywordsBasic sanitation
dc.subject.keywordsEnvironment
dc.subject.keywordsWater
dc.subject.keywordsDrinking water - Contamination
dc.subject.keywordsWater resources
dc.subject.keywordsParaná
dc.subject.keywordsLand use and occupation
dc.subject.keywordsEnvironmental
dc.titleNitrato nas águas subterrâneas e a vulnerabilidade socioambiental no norte pioneiro do estado do Paraná: uma proposta metodológica
dc.title.alternativeNitrate in groundwater and socio-environmental vulnerability in the region of pioneer north of Paraná state: a methodological proposal
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Exatas

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