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555
UTILIZAÇÃO DE FERRO DE VALÊNCIA NULA NO TRATAMENTO IN SITU
DE AQUÍFEROS CONTAMINADOS COM ORGANOCLORADOS
A. D. Gusmão
Universidade de Pernambuco e CEFET/PE
M. M. M. Nobre
Maia Nobre Engenharia Ltda. e Universidade Federal de Alagoas
T. M. P. de Campos
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro
E. A. Vargas Jr.
Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro
RESUMO: Pesquisas sobre o tratamento in situ de aquíferos contaminados têm apresentado um
avanço significativo desde o início da Década de 80, em particular no que se refere ao uso de
barreiras reativas com metais de valência nula para a decloração redutiva de solventes clorados. O
dimensionamento de uma barreira reativa, especialmente a sua configuração, depende
sobremaneira do valor da permeabilidade do reator. Outro aspecto importante é que os parâmetros
de transporte de massa, especialmente o coeficiente de dispersão e o fator de retardamento, são
fundamentais na definição da espessura do reator. Este trabalho apresenta resultados de ensaios de
permeabilidade e transporte de massa realizados em misturas de pó de ferro e pó de quartzo, com o
objetivo de avaliar a influência da composição da mistura nos parâmetros de projeto de barreiras
reativas.
INTRODUÇÃO
A contaminação do meio ambiente de
subsuperfície com resíduos perigosos tóxicos
tem se tornado um dos maiores problemas
ambientais em vários países, incluindo o
Brasil. Muitas vezes, as condições do local
incluem a contaminação da água subterrânea.
Existem atualmente diversas técnicas de
controle de contaminação da água subterrânea,
cuja aplicabilidade depende de vários fatores,
tais como condições hidrogeológicas do local,
caracterização do contaminante, etc. Dentre
estas técnicas, a mais comumente utilizada é a
de pump-and-treat, que consiste no
bombeamento da água contaminada, e
posterior tratamento em superfície.
Sistemas de controle, incluindo o pump-
and-treat, são eficazes na prevenção da
migração de plumas de contaminação, feita
através de poços de bombeamento (barreiras
hidráulicas) ou mistos (com contenções
físicas). Tais sistemas apresentam, porém,
diversas limitações a longo prazo, se utilizados
de forma isolada, especialmente no caso de
aquíferos contaminados com líquidos não
miscíveis com a água (NAPLs). Técnicas
adicionais, associadas a sistemas de controle,
são muitas vezes recomendadas, tendo em
vista o lento processo de dissolução natural
destes líquidos em águas subterrâneas.
Diante das limitações do pump-and-treat,
diversas técnicas alternativas têm sido
pesquisadas para a remediação da água
subterrânea. Dentre as técnicas emergentes,
uma das mais promissoras é o tratamento
passivo in situ dos contaminantes.
O projeto envolve a execução de uma
barreira permeável in situ (reator) ao longo do
caminho da pluma de contaminação. À medida
que água percola passivamente através do
reator, os contaminantes vão sendo
degradados, prevenindo-se a contaminação do
aquífero à jusante da barreira. Esta degradação
pode envolver processos físicos, químicos ou
biológicos (Gusmão et al., 1998a).
556
Para o caso de plumas muito largas, podem
ser utilizadas paredes verticais de baixa
permeabilidade para direcionar o fluxo d’água
subterrânea, em uma espécie de funil,
permitindo que o reator tenha menores
dimensões (Fig. 1). A combinação das paredes
impermeáveis com os reatores in situ é
denominada de funnel-and-gate (Starr e
Cherry, 1994).
No caso particular do tratamento in situ, tem
sido observado um avanço muito significativo
nas pesquisas desde o início da década de 80,
entre as quais o uso de metais de valência nula
para a decloração redutiva de solventes
clorados. A grande maioria das aplicações tem
sido feita com o ferro de valência nula. As
principais vantagens da utilização do ferro são
a sua disponibilidade em escala industrial,
preços competitivos e menores impactos
ambientais.
Um dos requerimentos básicos para o
projeto de uma barreira reativa é que o material
reativo na zona de tratamento deve ser
suficientemente abundante e ter uma
reatividade e permeabilidade garantidas ao
longo de todo o período de dissolução do
contaminante que constitui fontes secundárias.
A seleção do tamanho das partículas do meio
reativo deve ser feita levando-se em
consideração não apenas a sua reatividade, mas
também a sua permeabilidade. Em geral, a
reatividade é inversamente proporcional ao
tamanho das partículas, enquanto que o oposto
ocorre com a permeabilidade.
Gusmão et al. (1998a), através de um estudo
paramétrico, mostraram que o
dimensionamento de uma barreira reativa,
especialmente a sua configuração, depende
sobremaneira do valor da permeabilidade do
reator.
Planta
Parede Vertical Impermeável
("Funnel")
Pluma Contaminada
Fluxo
Reator Químico
ou Biológico
("Gate")
Pluma Descontaminada
Figura 1. Técnica do funnel-and-gate.
A Figura 2 mostra a variação da velocidade
máxima relativa (definida pela relação entre a
velocidade de fluxo no reator e a do aquífero
natural) em função da razão de permeabilidade
reator-aquífero. Observa-se que a velocidade
aumenta à medida em que a permeabilidade do
reator aumenta, independentemente do número
de reatores, diminuindo o tempo de residência
do contaminante no reator. No entanto, para
uma razão de permeabilidade maior que 10,
este aumento é insignificante. Este efeito é
importante, pois pode-se projetar o reator com
um material reativo mais fino que, em
princípio, tende a apresentar permeabilidade
mais baixa que a de um material mais grosso,
obtendo-se uma maior relação entre a área de
superfície e a massa do material. Diversas
pesquisas têm mostrado que na maioria dos
reatores in situ, a taxa de degradação do
contaminante é diretamente proporcional a esta
relação (Matheson e Tratnyek, 1994).
Um outro aspecto importante é que os
parâmetros de transporte de massa,
especialmente o coeficiente de dispersão e o
fator de retardamento, são fundamentais na
definição da espessura do reator.
Este trabalho apresenta resultados de
ensaios de permeabilidade e transporte de
massa realizados em misturas de pó de ferro e
pó de quartzo, com o objetivo de avaliar a
influência da composição da mistura nos
parâmetros de projeto.
0.01 0.10 1.00 10.00 100.00 1000.00 10000.00
RAZÃO DE PERMEABILIDADE REATOR-AQUÍFERO
0.00
2.00
4.00
6.00
V
E
LO
C
ID
A
D
E
 M
Á
X
IM
A
 R
E
LA
T
IV
A
CONFIGURAÇÃO
1 REATOR
2 REATORES
3 REATORES
4 REATORES
Lre = 2 m
Figura 2. Velocidade máxima relativa em
função da razão de permeabilidade reator-
aquífero (Gusmão et al., 1998a).
557
MATERIAIS UTILIZADOS
Os primeiros experimentos sobre
degradação de organoclorados com metais de
valência nula foram feitos em misturas de areia
e pó metálico (O’Hannesin, 1993). Trabalhos
mais recentes mostram resultados de ensaios
de coluna contendo apenas o pó de ferro ou
outros meios reativos (Gavaskar et al., 1998).
Optou-se, então, por fazer os ensaios de
permeabilidade e transporte de massa em
misturas com diferentes proporções de areia e
ferro, tendo em vista que há pouca informação
publicada sobre este aspecto, apesar da sua
relevância em termos de custos em um projeto
real de barreiras reativas (Gusmão, 1999).
Tendo em vista esta pesquisa estar
associada a um caso real de contaminação de
aquífero (Nobre e Nobre, 1997), foram
utilizados materiais que fossem produzidos em
escala industrial, visando viabilizar seu uso
potencial em um eventual projeto de
remediação do local.
Pó de Quartzo
O pó de quartzo utilizado na pesquisa foi
adquirido junto à Geomix, localizada em São
Paulo/SP. Havia a disponibilidade de várias
granulometrias, mas foram escolhidas apenas
duas delas, tendo em vista a necessidade da sua
compatibilização com a granulometria do pó
de ferro.
A Figura 3 apresentaas granulometrias
escolhidas, denominadas de #20/40 e #60/100.
Os pesos específicos dos grãos são iguais a
26,82 e 26,39 kN/m3, respectivamente.
Posteriormente nos ensaios de transporte de
massa, foi utilizado apenas o pó de quartzo
#60/100.
Ensaios de difração de raio X realizados na
PUC-Rio confirmaram que o material é
composto quase totalmente por quartzo.
Pó de Ferro
O pó de ferro utilizado na pesquisa foi
adquirido junto à Belgo Brasileira, localizada
em Mogi das Cruzes/SP. O material,
denominado de TRIFER EL200, é um pó de
ferro puro e atomizado, utilizado
principalmente na fabricação de produtos
químicos.
Os pesos específicos dos grãos são iguais a
77,16 e 76,53 kN/m3 para os lotes AT2830 e
AT3007, respectivamente. A Figura 3 mostra a
curva granulométrica dos lotes utilizados.
Uma análise química feita através da difração
de raio X mostrou que o material é composto
preponderantemente por ferro. No entanto, os
resultados mostram que há a presença de
oxigênio, decorrente do processo de oxidação
do ferro. Este fato é muito relevante, pois
dependendo da magnitude da oxidação do pó
de ferro, pode haver uma substancial perda de
reatividade do ferro, ou mesmo a inibição da
reação de degradação do organoclorado
(Matheson e Tratnyek, 1994).
ENSAIOS DE PERMEABILIDADE
Montagem do Ensaio
Para a determinação do coeficiente de
permeabilidade da mistura de pó de ferro e pó
de quartzo, foram realizados ensaios de carga
constante em um permeâmetro de parede
rígida. O permeâmetro utilizado foi fabricado
em alumínio, e as conexões e válvulas em
latão. Os tubos utilizados foram de nylon com
1/8” (3,17 mm) de diâmetro externo.
Como não havia disponível transdutores
diferenciais para baixos níveis de pressão, a
carga hidráulica da entrada e saída do
permeâmetro foi medida com o auxílio de uma
escala graduada com precisão de 1 mm.
0.01 0.10 1.00
DIÂMETRO DOS GRÃOS (mm)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
P
E
R
C
E
N
T
A
G
E
M
 Q
U
E
 P
A
SS
A
SILTE
AREIA
FINA MÉDIA
FERRO - AT2830
FERRO - AT3007
QUARTZO - #20/40
QUARTZO - #60/100
Figura 3. Curva granulométrica do pó de
quartzo e de ferro.
558
A vazão na saída foi obtida através da
pesagem do recipiente de coleta do efluente
(becker de plástico) no início e final de um
período de 1 a 3 minutos, através de uma
balança eletrônica com precisão de 0,1g. A
utilização de um pequeno intervalo de tempo
evitava perdas por evaporação. A Figura 4
mostra um esquema do aparato experimental
utilizado, que foi desenvolvido na PUC-Rio
(Gusmão, 1999).
Preparação do Corpo de Prova
Inicialmente efetuou-se a mistura do pó de
ferro e do pó de quartzo em uma bandeja, de
acordo com percentuais em peso estabelecidos
a priori. Para moldar a amostra, introduzia-se
a mistura no permeâmetro com o auxílio de um
funil, mantendo-se uma lâmina de água de 2cm
no interior do mesmo. Com isto, garantia-se
uma altura de queda aproximadamente
constante da mistura, obtendo-se um corpo de
prova mais homogêneo.
O enchimento foi feito através de
movimentos circulares do funil ao longo de
toda a área transversal da amostra (f = 38mm).
Após cada camada, era dada uma leve pancada
com um martelo de borracha em quatro pontos
diferentes, a fim de nivelar o material. Este
procedimento foi repetido até completar a
moldagem do corpo de provas de 78mm de
altura no permeâmetro.
A porosidade da amostra foi obtida
pesando-se o permeâmetro preenchido com
água e, depois, com a mistura, assumindo-se
que o corpo de prova estava saturado.
BALANÇA
PERMEÂMETRO
RESERVATÓRIO
DE ÁGUA
ESCALA
GRADUADA
D H
Figura 4. Aparato experimental utilizado nos
ensaios de permeabilidade.
Antes do início da medição da vazão, foi
percolado através do corpo de prova um
volume de água equivalente a pelo menos duas
vezes o volume de poros da amostra. Esta
percolação foi feita com o auxílio de uma
bomba peristáltica. Posteriormente, iniciava-se
o ensaio de carga constante com a percolação
de água destilada da base para o topo do corpo
de prova. O ensaio só era paralisado quando a
vazão se mantinha constante.
Resultados
Foram realizados ensaios para diferentes
misturas de pó de quartzo e pó de ferro, e
também para diferentes tipos de pó de quartzo
(#20/40 e #60/100).
A Figura 5 apresenta a variação da
porosidade da mistura em função do teor de pó
de ferro. Observa-se que um teor de ferro
próximo a 50% conduz à menor porosidade da
mistura.
A Figura 6 apresenta a variação do
coeficiente de permeabilidade em função do
teor de ferro. Observa-se, como era esperado,
que a permeabilidade da mistura diminui à
medida que aumenta o teor de ferro, em
virtude do pó de ferro ser mais fino que o pó
de quartzo. A utilização de um pó de quartzo
mais fino também diminui a permeabilidade da
mistura.
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
TEOR DE PÓ DE FERRO (%)
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
P
O
R
O
S
ID
A
D
E
PÓ DE QUARTZO
#20/40
#60/100
Figura 5. Variação da porosidade em função do
teor de ferro.
559
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
TEOR DE PÓ DE FERRO (%)
1.00E-6
1.00E-5
1.00E-4
1.00E-3
C
O
E
F
IC
IE
N
T
E
 D
E
 P
E
R
M
E
A
B
IL
ID
A
D
E
 (
m
/s
)
PÓ DE QUARTZO
#20/40
#60/100
Figura 6. Variação do coeficiente de
permeabilidade em função do teor de ferro.
Um aspecto relevante a ser notado é o de
que, para um teor de ferro de até 30%, a
permeabilidade da mistura é apenas 20%
inferior à do pó de quartzo. Tal aspecto pode
ser observado na Figura 7. Com isto, se este
teor de ferro já garantir a reatividade da
mistura na degradação dos organoclorados, não
há sentido em se utilizar um teor superior, em
virtude do aumento de custo da mistura e
também pela diminuição da sua
permeabilidade.
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
TEOR DE PÓ DE FERRO (%)
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
K
m
is
tu
ra
 / 
K
qu
ar
tz
o
PÓ DE QUARTZO
#20/40
#60/100
Figura 7. Variação da relação entre a
permeabilidade da mistura e a do pó de quartzo
em função do teor de ferro.
ENSAIOS DE TRANSPORTE DE MASSA
Montagem do Ensaio
Para os ensaios de transporte de massa, foi
utilizada uma coluna de acrílico com 5,98cm
de diâmetro interno e comprimento de
51,40cm. O dimensionamento da coluna foi
feito para que a mesma tivesse um
comprimento da mesma ordem de grandeza da
espessura do reator de uma barreira reativa.
As conexões e válvulas utilizadas nos
ensaios foram de latão, enquanto os tubos
foram de nylon com 1/8” (3,17mm) de
diâmetro externo.
Para a injeção da solução influente na base
da coluna, foi utilizada uma bomba peristáltica
com multinacanais da Cole Parmer, que
possibilitou a obtenção de uma vazão
aproximadamente constante ao longo dos
ensaios. Os tubos da bomba eram de Viton,
conectados aos tubos de nylon.
A vazão foi medida através da pesagem
contínua do recipiente de vidro contendo a
solução influente, com o auxílio de uma
balança eletrônica com precisão de 0,1g. A
Figura 8 mostra um esquema do aparato
experimental utilizado, que foi também
desenvolvido na PUC-Rio (Gusmão, 1999).
Os ensaios foram realizados utilizando-se
como traçador uma solução de cloreto de
potássio (KCl), com concentração de cerca de
1000mg/l. Para se obter a concentração de
KCl nas amostras de efluente, foi feita uma
curva de calibração de concentração versus
condutividade elétrica para soluções padrão
com diferentes concentrações de KCl (Fig. 9).
BALANÇA
COLUNA
SOLUÇÃO
INFLUENTE
RECIPIENTE
COLETOR
BOMBA
PERISTÁLTICA
Figura 8. Aparato experimental utilizado nos
ensaios de transporte de massa.
560
500.00 1000.00 1500.00 2000.00 2500.00 3000.00
CONDUTIVIDADE ELÉTRICA(uS)
0.00
400.00
800.00
1200.00
1600.00
2000.00
C
O
N
C
E
N
T
R
A
Ç
Ã
O
 D
E
 K
C
l (
m
g/
lit
ro
)
Y = 0, 620 . X - 40,459
r2 = 0,9995
Figura 9. Calibração entre a concentração de
KCl e a condutividade elétrica da solução.
A coleta do efluente, em recipientes
plásticos, foi feita a cada 30ml percolados.
Estes recipientes, após a coleta, eram vedados.
Ao final de cada ensaio, foram determinados
valores de condutividade elétrica com o auxílio
de um condutivímetro WTW-LF39.
Preparação do Corpo de Prova
A preparação do corpo de prova na coluna
foi feita com base em duas premissas: (i) altura
de queda da mistura aproximadamente
constante, para que fosse obtido um corpo de
prova homogêneo; (ii) pequena altura de queda
da mistura, para que fosse evitada a sua
segregação, tendo em vista a grande diferença
entre os peso específicos do pó de quartzo e do
pó de ferro.
O enchimento da coluna foi feito
introduzindo-se a mistura através de uma
cápsula de alumínio, conectada com três fios,
mantendo-se uma lâmina de água no interior
da coluna de 5 cm. Quando a cápsula estava
próxima da lâmina de água, um dos fios era
puxado, fazendo com que a cápsula fosse
revirada, e a mistura fosse preenchendo a
coluna.
Após a introdução de cada camada, era dada
uma leve pancada com um martelo de borracha
em quatro diferentes pontos da coluna,
nivelando o material. Este procedimento foi
repetido até se ter a completa moldagem da
coluna.
A determinação da porosidade da
amostra foi feita de maneira similar à dos
ensaios de permeabilidade, ou seja, pesando-se
a coluna preenchida apenas com água, e depois
preenchida com a mistura.
Antes do início do ensaio com o traçador,
era percolado através da coluna um volume de
água equivalente a pelo menos duas vezes o
volume de poros da amostra.
Após o término de cada ensaio com injeção
de KCl, era realizado um novo ensaio, só que
com a injeção de água destilada.
Resultados
Os ensaios de transporte de massa foram
realizados com o objetivo de se obter o
coeficiente de dispersão e, consequentemente,
a dispersividade da mistura para diferentes
proporções entre o pó de ferro e o pó de
quartzo. Nestes ensaios, foi utilizado apenas o
pó de quartzo #60/100, em virtude da sua
maior compatibilidade granulométrica com o
pó de ferro.
As Figuras 10 e 11 mostram os resultados
de dois dos ensaios realizados, sendo um com
injeção de KCl e, o outro, com água. Também
são apresentadas as simulações obtidas para os
valores do fator de retardamento e coeficiente
de dispersão, determinados segundo a
metodologia descrita em Fetter (1993).
0.00 40.00 80.00 120.00
TEMPO (min)
0.00
400.00
800.00
1200.00
1600.00
2000.00
C
O
N
D
U
T
IV
ID
A
D
E
 E
LÉ
T
R
IC
A
 (
uS
)
INJEÇÃO DE KCl
SOL. ANALÍTICA
ENSAIO
ENSAIO TM#12
PÓ DE QUARTZO (100%)
n = 0,411
v = 0,829 cm/min
D = 0,0610 cm2/min
R = 1,108
Figura 10. Ensaio de injeção do traçador
(KCl).
561
0.00 40.00 80.00 120.00
TEMPO (min)
0.00
400.00
800.00
1200.00
1600.00
2000.00
C
O
N
D
U
T
IV
ID
A
D
E
 E
LÉ
T
R
IC
A
 (
uS
)
INJEÇÃO DE ÁGUA
SOL. ANALÍTICA
ENSAIO
ENSAIO TM#13
PÓ DE QUARTZO (100%)
n = 0,411
v = 0,783 cm/min
D = 0,05761 cm2/min
R = 1,106
Figura 11. Ensaio de injeção de água.
Observa-se uma boa concordância entre
ambos os resultados, mostrando uma boa
representatividade da equação 1D de transporte
de massa na simulação dos ensaios realizados.
A Figura 12 mostra a variação da porosidade
da mistura em função do teor de pó de ferro na
mistura. Observa-se, a exemplo dos ensaios de
permeabilidade, que a menor porosidade da
mistura é obtida para um teor de ferro entre 30
e 60%.
A Figura 13 mostra a variação do fator de
retardamento em função do teor de pó de ferro
da mistura. Tal fator varia entre 0,973 e 1,138,
dependendo da solução influente, ou seja,
próximo ao valor unitário como era de se
esperar para um traçador conservativo.
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
TEOR DE PÓ DE FERRO (%)
0.36
0.40
0.44
0.48
P
O
R
O
S
ID
A
D
E
Figura 12. Variação da porosidade da mistura
em função do teor de pó de ferro.
Esta Figura também mostra que os valores
do fator de retardamento aumentam à medida
que cresce o teor de pó de quartzo na mistura.
Provavelmente, isto ocorre devido a uma
interação entre a solução influente e as
impurezas presentes no pó de quartzo.
A Figura 14 apresenta a variação da
dispersividade relativa (relação entre a
dispersividade e o comprimento da coluna) em
função do teor de pó de ferro da mistura.
Observa-se que os maiores valores de
dispersividade foram obtidos para teores de pó
de ferro entre 30 e 70%, ou seja, para os
menores valores de porosidade da mistura.
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
TEOR DE PÓ DE FERRO (%)
0.96
1.00
1.04
1.08
1.12
1.16
F
A
T
O
R
 D
E
 R
E
T
A
R
D
A
M
E
N
T
O
INFLUENTE
KCl
ÁGUA
R = 1
Figura 13. Variação do fator de retardamento
em função do teor de pó de ferro.
0.00 20.00 40.00 60.00 80.00 100.00
TEOR DE PÓ DE FERRO (%)
0.000
0.500
1.000
1.500
2.000
2.500
D
IS
P
E
R
S
IV
ID
A
D
E
 R
E
LA
T
IV
A
* 
(%
)
INFLUENTE
KCl
ÁGUA
* EM RELAÇÃO AO COMPRIMENTO DA COLUNA
Figura 14. Variação da dispersividade relativa
em função do teor de pó de ferro.
562
Observa-se, ainda, que todos os valores da
dispersividade relativa obtidos são inferiores a
2,5%. Isto confirma a hipótese de que a
dispersão dos contaminantes seria desprezível
dentro da barreira reativa, que foi adotada no
modelo de degradação sequencial proposto
para o dimensionamento do reator por Gusmão
et al. (1998b).
CONCLUSÕES
Os ensaios de permeabilidade mostraram
que a permeabilidade da mistura diminuiu à
medida em que foi aumentado o teor de ferro,
em virtude do pó de ferro ser mais fino que o
pó de quartzo. O coeficiente de permeabilidade
variou entre 8 x 10-6 e 10-4 m/s, dependendo do
teor de ferro na mistura e do tipo de pó de
quartzo utilizado.
Os ensaios de transporte de massa
revelaram que houve uma boa
representatividade da equação unidimensional
do transporte de massa na simulação dos
experimentos realizados. Os maiores valores
de dispersividade foram obtidos para teores de
pó de ferro entre 30 e 70%, ou seja, para os
menores valores de porosidade da mistura.
Todos os valores obtidos de dispersividade
foram inferiores a 2,5% do comprimento da
coluna, confirmando a hipótese da dispersão
dos contaminantes ser desprezível dentro da
barreira reativa, que foi adotada no modelo de
degradação sequencial proposto por Gusmão et
al. (1998b) para o dimensionamento do reator.
6. AGRADECIMENTOS
Os resultados apresentados neste trabalho
fazem parte da pesquisa de doutoramento
desenvolvida pelo primeiro autor, no
Departamento de Engenharia Civil da PUC-
Rio, sob a orientação dos demais autores.
O primeiro autor agradece o apoio
financeiro recebido da Universidade de
Pernambuco, CEFET/PE e PIDCT/CAPES.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fetter, C.W. (1993). Contaminant
Hydrogeology. Macmillan Publishing
Company, 458p.
Gavaskar, A.R.; Gupta, N.; Sass, B.M.; Janosy,
R.J. e O’Sullivan, D. (1998). Permeable
Barriers for Groundwater Remediation.
Battelle Press, Columbus, 176p.
Gusmão, A.D. (1999). Uso de Barreiras
Reativas na Remediação de Aquíferos. Tese
de Doutorado, Departamento de Engenharia
Civil, PUC-Rio, Rio de Janeiro, 251p.
Gusmão, A.D., Campos, T.M.P., Vargas Jr.,
E.A. e Nobre, M.M.M. (1998a). Evaluation
of Some Factors Affecting the Design of
Reactive Barriers. Proc. Third International
Congress on Environmental Geotechnics,
Lisboa, Vol.2, pp.435-441.Gusmão, A.D.; Vargas Jr., E.A.; Campos,
T.M.P. e Nobre, M.M.M. (1998b).
Influência da Degradação Parcial de
Organoclorados no Dimensionamento de
Barreiras Reativas. Anais do XI
COBRAMSEG, ABMS, Brasília, Vol. 3,
pp.1759-1766.
Matheson, L.J e Tratnyek (1994). Reductive
Dehalogenation of Chlorinated Methanes by
Iron Metal. Environmental Science and
Technology, No.28, p.2045-2053.
Nobre, M.M.M. e Nobre, R.C.M. (1997). Uma
Solução Geotécnica para Remediação de
Águas Subterrâneas Contaminadas por
Compostos Organo-Clorados. Solos e
Rochas, Vol.20, No.2, pp.121-134.
O’Hannesin, S.F. (1993). A Field
Demonstration of a Permeable Reaction
Wall for in Situ Abiotic Degradation of
Halogenated Aliphatic Organic
Compounds. M.Sc. Thesis, University of
Waterloo, 56p.
Starr, R.C. e Cherry, J.A. (1994). In situ
Remediation of Contaminated
Groundwater: The Funnel-and-Gate System.
Groundwater, Vol.32, No.3, pp.465-476.

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