Varredura Vertical de Substâncias Químicas de Interesse
Embora seja um nome complicado, a varredura vertical de Substâncias Químicas de Interesse (SQIs) é um conceito relativamente simples na investigação de áreas contaminadas: consiste em verificar, qualitativamente nas áreas fonte, qual a distribuição vertical do seu contaminante, ou seja, em quais profundidades há maior massa das SQIs, com duas finalidades principais: selecionar amostras para a realização de análises químicas quantitativas, e verificar quais as principais interações das SQIs com o meio físico, tudo isso em escala de detalhe.
Em resumo, essa varredura vertical de SQIs é um dos dois pilares da investigação em alta resolução, junto com a definição e delimitação das unidades hidroestratigráficas (especialmente as zonas de fluxo e zonas de armazenamento).
As varreduras verticais são importantes para qualquer SQI a ser investigada, mas tem seu uso mais comumente aplicado nos hidrocarbonetos de petróleo e nos compostos orgânicos voláteis (VOCs).
Esse texto irá tratar da varredura vertical para hidrocarbonetos de petróleo não voláteis (em breve, um texto específico e bem interessante sobre a varredura vertical de VOCs).
Muito tem se falado sobre a necessidade de melhorar a resolução da investigação. Nós mesmos, aqui na ECD, já repetidamente batemos nessa tecla (aqui, aqui e aqui, por exemplo), e já é uma espécie de consenso no mundo inteiro dentro do segmento das áreas contaminadas. A recente DD-038, da CETESB, determina, entre outras coisas, que a fonte seja investigada "com a resolução adequada", e que a massa seja quantificada em todos os meios, o que, na prática, significa que a investigação deve ser feita em alta resolução.
Partindo do princípio que a fonte já está identificada e que o Responsável Técnico já é obrigado, na investigação, a realizar uma amostragem de solo de perfil completo (incluindo a zona saturada) para quantificar a massa retida/residual e para identificar e delimitar as unidades hidroestratigráficas, podemos dizer o seguinte:
- Se houver a possibilidade de um composto volátil ser uma das SQIs, é obrigatório, pela norma NBR 16.434, que a amostragem de solo seja feita pela metodologia Direct Push com liner;
- Se a profundidade da sua amostragem de solo é maior que o comprimento do amostrador, é necessário que se utilize as metodologias adequadas, que garantam uma amostragem representativa da profundidade, ou seja, deve ser: Dual Tube, Piston Sampler, ou, em último caso, Single Tube revestido por Hollow Stem Auger, como já dissemos muitas vezes;
- Mesmo em investigações de hidrocarbonetos, é preciso realizar a amostragem de solo de perfil completo, incluindo a zona saturada, caso seja necessário instalar poços de monitoramento, caso contrário, não é possível identificar e delimitar as unidades hidroestratigráficas;
- Caso você discorde do item anterior , ainda assim, há de se concordar que o Responsável Técnico pode, se quiser, coletar amostras de solo na zona saturada. Lembrando que a DD-038 manda quantificar a massa em todos os meios (solo é um deles) em todas as unidades hidroestratigráficas
Sendo assim, é possível realizar uma excelente varredura vertical de hidrocarbonetos de petróleo utilizando a famosa Caixa Preta de Luz UV-A, desenvolvida pela ECD (aqui você pode acessar um texto breve, aqui o artigo publicado e aqui um vídeo com a apresentação no Congresso). Os resultados são muito bons quando o contaminante é óleo lubrificante, óleo combustível, óleo de corte ou diesel, ou seja, é possível observar de maneira assertiva e com razoável precisão a posição vertical dos hot spots de hidrocarbonetos de petróleo, com isso, determinar onde está a maior massa imóvel da sua SQI, que pode estar "livre", retida, ou residual (uma discussão sobre esses conceitos será publicada em outro momento, por enquanto, é suficiente saber que essa varredura vertical identifica os hidrocarbonetos citados).
Imaginando que uma amostragem Direct Push com liner bem feita (Dual Tube, Piston Sampler ou Single Tube revestida) será realizada de qualquer modo, o custo adicional de se realizar essa varredura vertical é praticamente nulo, pois basta submeter os liners a uma luz ultravioleta do tipo UV-A (ou luz negra) de 20-50W de potência em um ambiente escuro, que os resultados serão muito interessantes. No caso dos serviços prestados pela ECD, ela leva a sua caixa preta de Luz UV-A, especialmente desenvolvida para esse fim, sem custo adicional nenhum. Mas qualquer um consegue construir um dispositivo desses a um custo muito baixo (em torno de R$ 250,00).
Alternativamente a essa varredura aqui sugerida (amostragem de solo com liners + Luz UV-A), a consultoria pode utilizar um equipamento moderno, fabricado pela Geoprobe, e disponível no Brasil, o OIP (Optical Image Profiler), cujo princípio de funcionamento é o mesmo: irradiar uma energia (no caso, luz UV-A) e observar o comportamento do contaminante ligado ao solo. Obviamente, o OIP é mais moderno, permite uma leitura contínua em tempo real do solo e tem a vantagem de não precisar do liner para fazer a varredura vertical, porém, a varredura vertical de hidrocarbonetos utilizando luz UV-A, tem a vantagem importante de ter o liner, com isso, permitir que, concomitante com a varredura, sejam selecionadas amostras para análises químicas (obrigatório pela DD-038) e descrito o perfil do solo para definição das unidades hidroestratigráficas (também obrigatório pela DD-038), além da vantagem do custo, que é expressivamente menor.
Desta forma, embora o OIP seja uma excelente ferramenta de screening (varredura) vertical de SQIs para hidrocabonetos, o seu uso não é obrigatório, existe uma alternativa de menor custo e eficiência compatível, que é utilizar a Caixa Preta de Luz UV-A para observar as amostras de solo obtidas no liner através de amostragem Direct Push - Dual Tube, com a vantagem, para essa última, de se ter o liner na mão para a realização de outras atividades que são obrigatórias pela DD-038, ou seja, se for realizada a varredura com OIP, será necessário obter-se amostras de solo de qualquer modo, ainda que em outra oportunidade, não sendo possível substituir a amostragem de solo pelo OIP.
Em resumo, uma boa investigação, com resolução adequada, não precisa ser cara, nem utilizar equipamentos de última geração que fornecem dados em tempo real, basta utilizar de modo inteligente as ferramentas que dispomos no nosso país.
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Em resumo, essa varredura vertical de SQIs é um dos dois pilares da investigação em alta resolução, junto com a definição e delimitação das unidades hidroestratigráficas (especialmente as zonas de fluxo e zonas de armazenamento).
As varreduras verticais são importantes para qualquer SQI a ser investigada, mas tem seu uso mais comumente aplicado nos hidrocarbonetos de petróleo e nos compostos orgânicos voláteis (VOCs).
Esse texto irá tratar da varredura vertical para hidrocarbonetos de petróleo não voláteis (em breve, um texto específico e bem interessante sobre a varredura vertical de VOCs).
Muito tem se falado sobre a necessidade de melhorar a resolução da investigação. Nós mesmos, aqui na ECD, já repetidamente batemos nessa tecla (aqui, aqui e aqui, por exemplo), e já é uma espécie de consenso no mundo inteiro dentro do segmento das áreas contaminadas. A recente DD-038, da CETESB, determina, entre outras coisas, que a fonte seja investigada "com a resolução adequada", e que a massa seja quantificada em todos os meios, o que, na prática, significa que a investigação deve ser feita em alta resolução.
Partindo do princípio que a fonte já está identificada e que o Responsável Técnico já é obrigado, na investigação, a realizar uma amostragem de solo de perfil completo (incluindo a zona saturada) para quantificar a massa retida/residual e para identificar e delimitar as unidades hidroestratigráficas, podemos dizer o seguinte:
- Se houver a possibilidade de um composto volátil ser uma das SQIs, é obrigatório, pela norma NBR 16.434, que a amostragem de solo seja feita pela metodologia Direct Push com liner;
Amostras de solo coletadas por Direct Push com liner (Dual Tube)
- Se a profundidade da sua amostragem de solo é maior que o comprimento do amostrador, é necessário que se utilize as metodologias adequadas, que garantam uma amostragem representativa da profundidade, ou seja, deve ser: Dual Tube, Piston Sampler, ou, em último caso, Single Tube revestido por Hollow Stem Auger, como já dissemos muitas vezes;
Piston Sampler
- Mesmo em investigações de hidrocarbonetos, é preciso realizar a amostragem de solo de perfil completo, incluindo a zona saturada, caso seja necessário instalar poços de monitoramento, caso contrário, não é possível identificar e delimitar as unidades hidroestratigráficas;
- Caso você discorde do item anterior , ainda assim, há de se concordar que o Responsável Técnico pode, se quiser, coletar amostras de solo na zona saturada. Lembrando que a DD-038 manda quantificar a massa em todos os meios (solo é um deles) em todas as unidades hidroestratigráficas
Resultado de solo arenoso contaminado por óleo lubrificante observado na Caixa Preta de Luz UV-A
Sendo assim, é possível realizar uma excelente varredura vertical de hidrocarbonetos de petróleo utilizando a famosa Caixa Preta de Luz UV-A, desenvolvida pela ECD (aqui você pode acessar um texto breve, aqui o artigo publicado e aqui um vídeo com a apresentação no Congresso). Os resultados são muito bons quando o contaminante é óleo lubrificante, óleo combustível, óleo de corte ou diesel, ou seja, é possível observar de maneira assertiva e com razoável precisão a posição vertical dos hot spots de hidrocarbonetos de petróleo, com isso, determinar onde está a maior massa imóvel da sua SQI, que pode estar "livre", retida, ou residual (uma discussão sobre esses conceitos será publicada em outro momento, por enquanto, é suficiente saber que essa varredura vertical identifica os hidrocarbonetos citados).
Caixa Preta de Luz UV-A
Imaginando que uma amostragem Direct Push com liner bem feita (Dual Tube, Piston Sampler ou Single Tube revestida) será realizada de qualquer modo, o custo adicional de se realizar essa varredura vertical é praticamente nulo, pois basta submeter os liners a uma luz ultravioleta do tipo UV-A (ou luz negra) de 20-50W de potência em um ambiente escuro, que os resultados serão muito interessantes. No caso dos serviços prestados pela ECD, ela leva a sua caixa preta de Luz UV-A, especialmente desenvolvida para esse fim, sem custo adicional nenhum. Mas qualquer um consegue construir um dispositivo desses a um custo muito baixo (em torno de R$ 250,00).
Resultado de uma amostra de solo com óleo lubrificante observado na luz UV-A
Alternativamente a essa varredura aqui sugerida (amostragem de solo com liners + Luz UV-A), a consultoria pode utilizar um equipamento moderno, fabricado pela Geoprobe, e disponível no Brasil, o OIP (Optical Image Profiler), cujo princípio de funcionamento é o mesmo: irradiar uma energia (no caso, luz UV-A) e observar o comportamento do contaminante ligado ao solo. Obviamente, o OIP é mais moderno, permite uma leitura contínua em tempo real do solo e tem a vantagem de não precisar do liner para fazer a varredura vertical, porém, a varredura vertical de hidrocarbonetos utilizando luz UV-A, tem a vantagem importante de ter o liner, com isso, permitir que, concomitante com a varredura, sejam selecionadas amostras para análises químicas (obrigatório pela DD-038) e descrito o perfil do solo para definição das unidades hidroestratigráficas (também obrigatório pela DD-038), além da vantagem do custo, que é expressivamente menor.
Resultado de uma amostra de solo siltoso contaminado com óleo não identificado submetido à Caixa Preta de Luz UV-A
Caixa Preta de Luz UV-A
Caixa Preta de Luz UV-A
Desta forma, embora o OIP seja uma excelente ferramenta de screening (varredura) vertical de SQIs para hidrocabonetos, o seu uso não é obrigatório, existe uma alternativa de menor custo e eficiência compatível, que é utilizar a Caixa Preta de Luz UV-A para observar as amostras de solo obtidas no liner através de amostragem Direct Push - Dual Tube, com a vantagem, para essa última, de se ter o liner na mão para a realização de outras atividades que são obrigatórias pela DD-038, ou seja, se for realizada a varredura com OIP, será necessário obter-se amostras de solo de qualquer modo, ainda que em outra oportunidade, não sendo possível substituir a amostragem de solo pelo OIP.
Em resumo, uma boa investigação, com resolução adequada, não precisa ser cara, nem utilizar equipamentos de última geração que fornecem dados em tempo real, basta utilizar de modo inteligente as ferramentas que dispomos no nosso país.
Marcos Tanaka Riyis
Maio/2018
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