Métodos de Investigação de Subsuperfície Parte 1

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13/03/2018
Métodos de 
Investigação de 
Subsuperfície
Ministrado por: Marcela Corsini
Fevereiro / 2017
Conteúdo Programático - Aula 1
• Soil gas screening e outras técnicas de head space
• Métodos de sondagem de solo 
• Métodos de amostragem de solo 
• Amostragem multi‐aliquotas
• Métodos de manuseio e preservação 
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Conteúdo Programático - Aula 2
• Instalação de poços de monitoramento, multiníveis, bombeamento
e etc;
• A importância do desenvolvimento e os métodos de
desenvolvimento dos poços;
• Tipos de aquíferos x dados hidráulicos do site;
• Testes de permeabilidade in‐situ (ABGE) – Laboratório no poço de
monitoramento instalado na EPA.
* Diferenças entre os tipos de investigação preconizadas pelos órgãos
ambientais (Se houver tempo disponível).
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Métodos de “screening”
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• Screening = rastreamento, reconhecimento, varredura... 
• Objetivo:
• Aquisição de dados importantes para definição da estratégia
de continuidade de caracterização da área afetada com baixo
custo e rapidez.
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Métodos de “screening”
• Principais Metodologias Utilizadas:
• Soil gas survey;
• GORE Sorber screening survey;
• Kits de ensaios colorimétricos;
• Kits imunoensaio;
• Fluorescência a raio X (XRF);
• Cromatografia em campo;
• Entre outras...
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Soil Gas Survey (SGS)
• Somente para compostos voláteis ou gases (ex. metano).
 Execução de uma malha com distâncias regulares ao
longo da área de interesse.
 Cravação de uma ponteira que permite a migração de
vapores até o ponto de medição.
Medição dos compostos voláteis no ponto.
 Resultado indica possíveis centros demassa (hot spots).
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Soil Gas Survey (SGS)
Soil Gas Survey (SGS)
• Técnica comumente empregada.
• Aumenta a quantidade de 
informações para definir
• melhor localização dos pontos 
(sondagem e poços de 
monitoramento) na confirmatória.
• Boas respostas para gasolina, 
metano e alguns solventes.
• Técnica rápida e barata.
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Fluorescência de raio X
• Fluorescência de raio X em solos/ resíduos : detecção de metais e
semimetais.
• Avalia através da fluorescência de raio X.
• Feixe de raios X retira elétrons das camadas mais internas raios X
secundários radiações são separadas detector mede faixa.
• Possui precisão.
• Amostras devem estar preparadas e secas.
• Redução de custos.
• Necessita de pessoal especializado/ treinado.
Fluorescência de raio X
Detecção de Metais em Laboratório
Detecção de Metais em Campo
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Métodos de Amostragem de Resíduos 
Sólidos, Solos e Sedimentos
• AmostragemMulti‐incremento:
• Controlar a heterogeneidade em pequena escala com ummenor custo.
• Múltiplas subamostras contribuem para formar uma que será analisada.
• Vantagem quando é importante conhecer a média das concentrações.
• Não deve ser utilizada para mapeamento.
• Avaliar se os custos das análises serão maiores do que o custo da obtenção da
amostra.
• Não é vantajosa se existente técnicas de medições in situ.
• Pode ser feita para validar encerramento de remediação (escavação).
Amostragem Multi-incremento
• Divisão da área emUnidades de Decisão (UD).
• UD = área onde as amostras serão coletadas e uma decisão será
tomada a respeito da necessidade de intervenção.
• Coletar no mínimo 30 incrementos por UD (Alaska, Hawai e ITRC).
• Importante que a coleta e análise não seja tendenciosa. Para isto
toda aUD deverá ser coletada de forma aleatória.
• Forma tendenciosa somente em uma área onde ocorrem indícios
claros de contaminação.
• Preparar a amostra através da homogeneização.
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Amostragem Multi-incremento
• Critérios para seleção deUD:
 MCE atuais e futuros.
 Risco e substâncias químicas de interesse.
 Conhecimento das fontes primárias.
 Características físicas.
 Informações históricas.
 Dados de estudos de investigação ambiental anteriores.
Amostragem Solo / 
Multi-incremento / 
Sedimentos
• Distribuição dos pontos 
de amostragem
• Definição do desing
Fonte: Técnicas de Investigação de Áreas Contaminadas (CETESB, 2012).
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Fonte: Técnicas de Investigação de Áreas Contaminadas (CETESB, 2012).
Amostragem Solo / 
Multi-incremento / 
Sedimentos
Definição do Número de Amostras de Solo
• Tamanho da área investigada
• Informações prévias disponíveis
• Hipótese de distribuição 
espacial da contaminação
• Uso de programas estatísticos
• Conhecimento do hotspots
• Orçamento
• Grau de confiança requerido
 Para fontes conhecidas:
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Profundidade de Coleta de Solo
• Considerar o tipo de contaminante:
 Baixa solubilidade e alta viscosidade, por ex. PCB – amostra
superficial ou logo abaixo da fonte.
 Contaminantes inorgânicos – amostra superficial ou logo
abaixo da fonte.
 Contaminantes orgânicos de solubilidade média a alta,
viscosidade média a baixa – avaliar a litologia (argila maior
absorção), maior concentração de VOC, localização da fonte e
na ausência dos dados anteriores, coletar próximo a franja
capilar.
Determinação dos Parâmetros a Serem Avaliados
• A lista dos contaminantes de interesse
deve ser obtida através da Avaliação
Preliminar.
• Considerar matérias‐primas utilizadas
em cada área potencial ou suspeita de
contaminação.
• Em geral substâncias que possuam
valores orientadores definidos.
• Em caso de incertezas lista CETESB
(VOC, SVOC, TPH, Pesticidas, Metais e
outros pertinentes).
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Coleta e Preparo das Amostras 
Coleta das Amostras de Solo
• ABNT NBR 16434 (2015) ‐ Amostragem de resíduos sólidos, solos e
sedimentos — Análise de compostos orgânicos voláteis (COV) —
Procedimento
• ABNT NBR 15492 (2007) – Sondagem de reconhecimento para fins
de qualidade ambiental – Procedimento.
• Manual deGerenciamento deÁreas Contaminadas, CETESB (1990).
• Decisão de Diretoria nº 103/2007.
• Decisão de Diretoria nº 263/2009.
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Técnicas de Amostragem
Técnicas de 
Amostragem
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Técnicas de Amostragem
Procedimento de Amostragem de Solo 
Contaminado Com VOC
• Utilizar sondas tubulares com liners;
• Somente deverão ser utilizados trados ou sondas que possuam liners,
reutilizáveis ou não, minimizando assim a perda de voláteis para a
atmosfera;
• A primeira amostra representativa, deverá ser rapidamente colocada
em um frasco de 40mL com septo ou frasco de vidro com boca larga.
• As tampas dos frascos deverão estar firmemente fechadas.
• A concentração de VOC ao longo do perfil das amostras de solo
coletadas com essa finalidade, deverão ser monitoradas.
• As amostras inseridas nos frascos, deverão ser etiquetadas,
identificadas e devidamente armazenadas em local refrigerado.
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Procedimento de Amostragem de Solo 
Contaminado Com VOC
• É muito comum o recebimento de resultados analíticos com
concentrações nulos ou muito baixas de VOC, que apresentam
concentrações elevadas para os demais compostos, menos
voláteis.
• Em função destas observações, a NBR 16434:2015 propõe novos
métodos de coleta e preparo das amostras de solo para a análise
deVOC.
• A amostra pode ser coletada com um amostrador tubular de
operação manual, que permite obter uma amostra com tamanho
apropriado para as análises laboratoriais.
Preparo de Amostras de solo 
• Preparo de amostras VOC (Metanol):
• Do ponto selecionado do liner, retirar a alíquota desejada.
• Colocar em um frasco pesado previamente contendo
metanol (relação de 1/1 até 10/1).
• Pesar novamente e enviar ao laboratório.
• Exige uma estrutura para preparo da amostra em campo.
• Opção: utilizar o EnCoreTM2 (EmChem, Inc.).
• Combinar com o laboratório previamente.
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Preparo de Amostras de solo 
• Preparo de amostras VOC (Metanol):
Vantagens x desvantagens do método 
do metanol
• Vantagens:
• possibilidade de coleta de maiornúmero de
amostras no liner, de amostras compostas ou
de ambos, para aumentar a
representatividade;
• a biodegradação é inibida;
• uma extração eficaz de COV da matriz pode
ser alcançada com o metanol devido a sua
grande afinidade com esses componentes e
suas propriedades umectantes favoráveis;
• uma subamostra pode ser analisada diversas
vezes;
• os extratos das amostras podem ser
armazenados, se verificado que não
ocorreram perdas de COV .
• Desvantagens:
• é tóxico e inflamável;
• os limites de detecção e quantificação são
maiores devido à diluição dos analitos;
• possível interferência do pico de metanol com
osCOV de interesse;
• potencial de impacto adverso do metanol no
desempenho de certos gases nos
cromatográfos;
• amostras extraídas com metanol devem ser
dispostas como resíduos de acordo como
definido nos regulamentos vigentes;
• exige conhecimento prévio dos níveis de
concentração deCOV na amostra.
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Procedimento de Amostragem de Solo 
Contaminado Com SVOC e Metais
• Preparo de amostras SVOC eMetais:
• Coletar as amostras com os equipamentos recomendados.
• Se possível , peneirar o solo no campo utilizando peneira pré‐
descontaminada com malha de 10mm de aço inoxidável para os SVOC
ou deTeflon para Metais.
• Misturar as amostras em contêiner de aço inoxidável (balde) ou vidro,
utilizando‐se ferramentas apropriadas.
• Após completar a mistura, colocar a amostra no meio de um recipiente
de 1m2 de plástico, lona ou borracha.
Procedimento de Amostragem de Solo 
Contaminado Com SVOC e Metais
• Rolar a amostra de solo para a frente e para trás ao longo do
recipiente, alternando os seus lados opostos.
• Após completar a mistura, espalhar o solo no recipiente,
aplainando‐o com uma espátula ou canivete.
• Dividir as amostras em quatro partes iguais, coletando amostras de
cada uma das partes em sequencia até que recolha‐se o volume de
amostra necessário.
• Fechar a tampa revestida de teflon firmemente, etiquetar,
identificar e armazenar em local refrigerado.
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Registros das Perfurações / Coletas de 
Solo
• Perfil de Sondagem deve conter no mínimo:
 Data, equipe e responsáveis.
 Metodologia e equipamentos utilizados.
 Volumes e tipos de fluidos (quando utilizados).
 Unidades geológicas perfuradas e suas espessuras.
 Condições climáticas.
 Descrição e distribuição litológica.
 Profundidade do nível de água.
Descrição Litológica
• Deve conter no mínimo, segundo NBR 15492:
 Cor (Musell Soil Color Charts);
 Textura (areia, silte, argila e frações grosseiras);
 Consistência (NBR 6484:2001);
 Nódulos e concreções minerais (quantidade, tamanho, dureza, forma, cor e
natureza);
 Presença de carbonatos (adição de HCl 10%) e manganês (adição de H2O2
20%): ligeira, forte e violenta;
 Coesão (moderadamente e fortemente);
 Estruturas da amostra (fraturamento, foliação, grau de intemperismo,
estratificação, entre outras).
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Importância 
das Cores
Classificação das 
Texturas
• Textura (tamanho das partículas):
 Argila: inferior a 0,005 mm (plasticidade),
 Silte: entre 0,005 mm e 0,05 mm (tato sedoso)
 Areia fina: entre 0,05 mm e 0,42 mm (visível a 
olho nú) ,
 Areia média: entre 0,42 mm e 2,0 mm,
 Areia grossa: entre 2,0 mm e 4,8 mm,
 Pedregulho: entre 4,8 mm e 76 mm,
 Cascalho: entre 2 mm e 2 cm,
 Calhão: entre 2 cm e 20 cm,
 Matacão: maior que 20 cm.
• Principais escalas granulométricas: MIT, USBS, ABNT 
(ABNT, 1980b e 6502)
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Registros das Perfurações / Coletas de 
Solo
• Registro deCampo deve conter no mínimo:
• Recuperação da amostra.
• Indícios de contaminação.
• Registro das leituras e medições de campo (VOC).
• Dificuldades encontradas.
• Localização da sondagem (AS‐01, jusante do tanque).
• Coordenadas emUTM ( referência do datum utilizado).
• Dados do entorno imediato do local de coleta da amostra.
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Indícios de Contaminação
• Cor, odor, presença de resíduos, presença de fase residual, leitura de VOC e etc.
OBRIGADA!