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INVESTIGAÇÃO E MONITORAMENTO DE ÁREAS CONTAMINADAS Márcio S. S. Almeida Prof. Titular, COPPE-UFRJ marciossal@globo.com Geotecnia Ambiental TÓPICOS • Introdução • O Processo de Investigação Geoambiental • Fases da Investigação Geoambiental – Investigação Preliminar – Investigação Principal – Investigação do Meio Hídrico • Procedimentos Analíticos • Métodos Indiretos de Investigação • Considerações Finais • Exemplos de Casos Introdução • Objetivo da investigação geoambiental: – determinar o grau de contaminação do solo e sua distribuição em subsuperfície visando a remediação da área afetada. • Novo enfoque: – considera a investigação em função do risco apresentado, tendo em vista tempo e recursos escassos para a remediação Valores Orientadores - Conceito • São concentrações limites de espécies químicas e bacteriológicas no meio (solo, água, ar) definidas pelos órgãos governamentais, que caracterizam a contaminação. • Os valores são definidos, em geral, com base no risco à saúde humana. Conceitos Relacionados • PERIGO – é uma ameaça às pessoas ou ao que elas valorizam (propriedades, meio ambiente, futuras gerações etc). – Quando existe o potencial de causar danos em virtude das propriedades da substância e das circunstâncias em que ela ocorre. • RISCO – é a quantificação do perigo; – é a probabilidade de dano (pessoal, ambiental ou material), doença ou morte sob circunstâncias específicas. • AVALIAÇÃO DE RISCO – processo para identificar e analisar o risco (qualitativo ou quantitativo). • SEGURANÇA – Quando há garantia de que não há risco inaceitável da ocorrência de danos. • MAL – dano à saúde, meio ambiente, estruturas físicas, patrimônio ou à economia. • A CADEIA FONTE-CAMINHO-ALVO – para algum mal acontecer (risco) a cadeia deve estar completa. A cadeia fonte-caminho-alvo MODELO FONTE-CAMINHO-ALVO E HOMEM ATMOSFERA ÁGUA SOLO ATERRO DE RESÍDUOS ABSORÇÃO INGESTÃO INALAÇÃO EXCREÇÃO INGESTÃO INGESTÃO CONTATO INGESTÃO EVAPORAÇÃO DEPOSIÇÃO LIXIVIAÇÃO VOLATILIZAÇÃO GASES E DEPOSIÇÃO ADSORÇÃO LIXIVIAÇÃOSEDIMEN- TAÇÃO POEIRA FLORA FAUNA CONTATO OU OU • Introdução • O Processo de Investigação Geoambiental • Fases da Investigação Geoambiental – Investigação Preliminar – Investigação Principal – Investigação do Meio Hídrico • Procedimentos Analíticos • Métodos Indiretos de Investigação • Considerações Finais • Exemplos de Casos TÓPICOS O processo de investigação geoambiental • Deve ser realizada no contexto da análise de risco. • Objetivo principal: prover informações sobre a fonte, os caminhos e os alvos para permitir uma avaliação de risco e delinear ações de remediação, ou dispensá- las. • Verificar se a cadeia fonte-caminho-alvo está completa. • Basta uma amostra para provar a contaminação, mas o objetivo deve ser determinar a natureza e a extensão da contaminação ASPECTOS PRINCIPAIS DA INVESTIGAÇÃO GEOAMBIENTAL • Contaminação: – natureza, extensão e distribuição dos contaminantes. • Geologia: – dados sobre o meio físico, que possam afetar o comportamento e a localização dos contaminantes ou o tipo de remediação. • Hidrologia: – dados sobre corpos hídricos e mecanismos de transporte dos contaminantes. • Caminhos e Alvos: – cenários de risco plausíveis em face da cadeia fonte- caminho-alvo. • Abordagem por fases. • Introdução • O Processo de Investigação Geoambiental • Fases da Investigação Geoambiental – Investigação Preliminar – Investigação Principal – Investigação do Meio Hídrico • Procedimentos Analíticos • Métodos Indiretos de Investigação • Considerações Finais • Exemplos de Casos TÓPICOS Fases da investigação geoambiental • Fase preliminar: – desenvolver o modelo fonte-caminho-alvo, identificação do perigo e planejamento das fases subseqüentes. • Fase exploratória: – limitadas intrusões destinadas a testar/confirmar a presença de substâncias e levantar dados para o planejamento da fase posterior. • Fase principal: – dominada por técnicas intrusivas para avaliar o perigo, estimar o risco e apontar modalidades preferenciais de remediação. • Fases suplementar (para dados específicos) e de pós-remediação (avaliação de desempenho). Investigação preliminar • Estudo de gabinete: – entendimento qualitativo do risco, identificar as fontes a serem detalhadas ou dispensadas. • Reconhecimento de campo: – identificar o local, obter evidências, planejar as atividades futuras (seleção do método de amostragem, geofísica, etc). • Diagnóstico preliminar: – geológico, hidrológico, perigos potenciais identificados e contaminantes potencialmente presentes na área. A investigação principal envolve: • Atividades no campo • Coleta de amostras • Uso de técnicas de perfuração e selagem • Acondicionamento das amostras • Investigação do meio hídrico A amostragem deve considerar • Tipo de amostras: – solo, – água, – resíduos, – gases • Quantidades, distribuição, freqüência, método de coleta • Acondicionamento, preservação e transporte • Tipos de análises e de técnicas empregadas, níveis de detecção requeridos. • Urgência do caso • O modo: – Direcionado (quando a fonte está localizada); – Não-direcionado (para localizar fontes) Atividades no campo • RECONHECIMENTO – etapa da fase preliminar • PESQUISA GEOFÍSICA – eletrorresistividade, – GPR • MEDIÇÕES – pluviosidade, – nível d’água, – pH, – temperatura, etc • ENSAIOS DE CAMPO – condutividade hidráulica • COLETA DE AMOSTRAS – de solo, – água, – gases ou – resíduos Métodos de investigação geoambiental • Geofísica de superfície: – Tradicionais (produzem resíduos) • perfuração (drilling/augering) • poços de monitoramento – Penetrômetros • Sondas e cones ambientais • amostras de líquido, gás ou solo Amostrador de cravação direta MONTAGEM DO AMOSTRADOR MONTAGEM DO LINER NO AMOSTRADOR RETIRADA DO LINER COM AMOSTRA DE SOLO RETIRADA DO LINER COM AMOSTRA DE SOLO Aspectos da coleta de amostras • Representatividade física e química • Escolha do equipamento adequado • Contaminação cruzada • Descontaminação das ferramentas • Selagem dos furos de amostragem • Disposição dos resíduos e amostras • Cuidados no acondicionamento, preservação e transporte • Registro e locação dos pontos de coleta Investigação do meio hídrico • Dinâmica das águas (direção do fluxo, sazonalidades) exige acompanhamento no tempo; • Amostra que represente as piores condição do meio e amostras fora da área investigada; • Depende do tipo de contaminante (miscível, não- miscível, leve, denso); Determinação da direção do fluxo h = 10 m 1 h = 12,5 m 2 h = 8,5 m 3 ÁREA 11,5 m 10,5 m 8,5 m9,5 m12,5 m DIREÇÃO DO FLUXO Piezômetros Equipotencial CONTAMINADA Direção do fluxo vertical SUPERFÍCIE FREÁTICA SUPERFÍCIE PIEZOMÉTRICA FONTE Camada impermeável DIREÇÃO DO FLUXO DIREÇÃO DO FLUXO DO AQÜÍFERO CONFINADO DO AQÜÍFERO LIVRE Métodos de investigação geoambiental • Geofísica de superfície: – Tradicionais (produzem resíduos) • perfuração (drilling/augering) • poços de monitoramento – Penetrômetros • Sondas e cones ambientais • amostras de líquido, gás ou solo Piezômetro (usado para determinar a carga hidráulica) Poço de monitoramento permanente (usado para coleta de amostras) Cuidados em poços de monitoramento • Usar revestimento apropriado • Selar o topo e os níveis intermediários • Proteger contra o ingresso de corpos estranhos • Coletar amostras em condições estáveis (pH, OD, temperatura) do aqüífero, descartando o material estagnado presente no poço. • coleta, tratamento e descarte do material excedente • Posição adequada do filtro no poço
