4.6 ANÁLISES DO CONTAMINANTE

Uma parte importante do método envolve a análise do contaminante que percola o solo. A forma de avaliar quanto o solo é capaz de reter determinado contaminante depende de técnicas analíticas. O contaminante deve ser analisado quimicamente antes e ao longo da realização dos ensaios, de maneira a se inferir sua retenção e/ou atenuação no meio.

A opção pela análise por cromatografia, ou outra, depende principalmente da adequação entre o extrato a ser analisado e o equipamento laboratorial disponível.

Os efluentes obtidos durante os ensaios de percolação à gasolina apresentaram duas fases (com exceção da amostra E, arenosa que não apresentou separação de fase).

As porções sobrenadantes (doravante chamadas "Fase 1"), de maior volume, eram periodicamente coletadas, rotuladas e armazenadas em local escuro e termicamente estável, até o momento das análises que foram conduzidas nos laboratórios da Agência Nacional de Petróleo – ANP- CEPAT, em Brasília.

O aparelho utilizado na análise dos extratos da Fase 1, foi um analisador portátil IROX-2000 modelo ASTM D 6277 da Grabner Instruments. O aparelho utiliza pequenas quantidades para a análise. Faz duas lavagens com o próprio material a ser analisado antes da análise propriamente dita.

A análise é obtida por meio de um feixe de radiação infravermelha que é modulado enquanto atravessa a amostra. Um detector analisa a faixa de variação da radiação resultante e

a compara com um padrão conhecido, efetuando-se assim, uma análise qualitativa e semiquantitativa do conteúdo da amostra.

As amostras que apresentaram separação do efluente, A,B, C e D, apresentaram imediatamente abaixo da Fase 1, uma fase mais clara, mais densa e de menor volume (doravante denominada "Fase 2"), cujo conteúdo se desconhecia. Em função da suspeita da presença de água, não foi possível o uso dos aparelhos do Laboratório do CEPAT/ANP, sendo então conduzidas ao Laboratório de Cromatografia Gasosa da Gerência de Geoquímica do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo A. Miguez de Mello (PETROBRAS/CENPES) na cidade do Rio de Janeiro, RJ.

A cromatografia gasosa permite uma separação mais refinada dos compostos orgânicos do que a cromatografia líquida e como foi mencionado no capítulo 2, os resultados são apresentados na forma de cromatogramas onde se observam os picos correspondentes aos compostos analisados.

O procedimento de análise, conforme sugere Lopes, 2002, é conduzido da maneira como se descreve adiante:

1) Injeta-se no cromatógrafo 1µl da fração do extrato dissolvida em 100 a 1000µl de diclorometano (extrator de HC);

2) Após a injeção no equipamento, cada família de moléculas é vaporizada e misturada com um gás de arraste inerte, como hélio ou hidrogênio, num fluxo de 50 cm/s a 40°C;

3) A mistura percola então um tubo capilar de sílica fundida com a superfície interna recoberta por uma película de um líquido não volátil (fase estacionária), à medida que as moléculas orgânicas se movem pelo tubo capilar, são repetidamente retidas e liberadas pela fase estacionária com diferentes eficiências. As moléculas de maior peso são retidas por mais tempo pelo fato de serem menos voláteis;

4) Com o aumento gradual da temperatura do tubo capilar ocorre a retirada das moléculas maiores que ficaram retidas por mais tempo;

5) Na saída da coluna capilar, as moléculas são registradas por um detector de ionização de chama de hidrogênio.

A magnitude da corrente iônica resulta num cromatograma onde cada pico indica a proporção de moléculas com um certo número de átomos (Ourisson et al., 1994).

O equipamento utilizado foi um cromatógrafo à gás da Hewlett-Packard, modelo HP 6890 equipado com injetor e coluna capilar de metilsilicone DB5 de 30m de comprimento e 0,25 mm de diâmetro interno. A propagação de temperatura abrange o intervalo de 40°C a

320°C, numa taxa de aquecimento de 2,5°C/min. O injetor é mantido a uma temperatura de 300°C e o detector a 320°C.

4.7 – GEOPROCESSAMENTO

O objetivo principal do uso de geoprocessamento foi o de dinamizar e espacializar o estudo do risco de contaminação do solo e das águas subterrâneas por hidrocarbonetos, pela avaliação da vulnerabilidade de uma área de grandes dimensões e com terrenos apresentando diferentes propriedades geotécnicas e hidrogeológicas.

As técnicas e sistemas relacionados ao geoprocessamento podem ser utilizados em diferentes etapas e para diferentes finalidades. As principais etapas são as de armazenamento e colocação de informações existentes e dados novos em um mesmo sistema de informações. A segunda fase é a de análises dos dados segundo diferentes critérios para a obtenção de cartas específicas, no caso, uma carta de vulnerabilidade que sustentará as análises de risco.

Conforme já mencionado, durante a primeira etapa dos trabalhos de campo foi realizado, com auxílio de GPS, o levantamento da localização dos postos. Dados sobre idade, conteúdo, quantidade e métodos de detecção de vazamentos em tanques foram levantados por meio de questionários (Anexo D). Algumas informações foram consultadas nos processos de licenciamento de postos na SEMARH, porém boa parte dos dados (postos BR) foi cedida pelo serviço de engenharia da Petrobrás Distribuidora.

Tanto a localização como as demais informações foram armazenadas em tabelas e os pontos de localização foram colocados em uma base cartográfica para permitir a interação com as cartas de hidrogeologia e de solos, com o propósito de avaliar os critérios relevantes para a produção da carta de vulnerabilidade à contaminação por hidrocarbonetos. A tabela com dados sobre os postos pode ser consultada no Anexo A. Os postos receberam um código de forma que dados comerciais não estão sendo publicados.

A grande vantagem do armazenamento das informações em banco de dados é que, além da possibilidade de conexão com um SIG, é possível o armazenamento de diferentes tipos de dados que ficam associados à respectiva coordenada, como também se viabiliza a entrada de dados por meio de formulários, que evitam erros de preenchimento e atualizam as tabelas adequadamente, possibilitam também o armazenamento de imagens, por exemplo, a foto do posto. As consultas podem responder questões específicas do tipo: “Quais os postos com mais de 20 anos se localizam em áreas ambientalmente sensíveis?”

O mapa intermediário de carga potencial de contaminação representa espacialmente a relação entre os pontos potenciais de contaminação em termos de volume da carga contaminante com as características hidrogeológicas do tipo, condutividade e transmissividade hidráulica. Normalmente é possível, para uma determinada região, a definição de 4 classes de vulnerabilidade de contaminação:

1) Vulnerabilidade Muito Alta – onde ocorre simultaneamente uma alta densidade de carga potencial contaminante e áreas com aqüíferos de alta condutividade e transmissividade hidráulica;

2) Vulnerabilidade Alta - em áreas com aqüíferos de alta condutividade e transmissividade hidráulica, porém com baixa densidade de carga potencial contaminante;

3) Vulnerabilidade Moderada – em áreas com carga potencial contaminante baixa e onde os sistemas hidrogeológicos não apresentem boas condições de circulação, ou apresentem baixas vazões;

4) Vulnerabilidade Baixa - em áreas com carga potencial contaminante desprezível ou inexistente.

A obtenção do Mapa de Vulnerabilidade dos Aqüíferos à Contaminação por Combustíveis no Distrito Federal, foi feita pela elaboração do mapa intermediário denominado “Mapa de Densidade de Postos no Distrito Federal” (ambos no Anexo F). O procedimento para a elaboração deste mapa compreende:

1) Distribuição de um reticulado de 1 km² sobre o mapa de localização dos postos.

2) Contagem dos postos por km² considerando uma margem de influência de 100 metros em torno de cada célula de contagem.

3) Elaboração do processo de contorno, considerando a existência de cinco tipos de ocorrências:

3.1) células sem a presença de postos; 3.2) células com até um posto;

3.3) células com até dois postos; 3.4) células com até três postos;

3.5) células com quatro ou mais postos (no máximo ocorrem cinco postos neste espaçamento de malha). Nesse trabalho, grandes armazenadores de combustível foram automaticamente inclusos nesta classe, em função do volume de combustível estocado.

O Mapa Hidrogeológico do Domínio Fraturado foi selecionado para cruzamento com os dados do Mapa de Densidade de Postos, pois este é considerado o domínio mais

importante em termos de abastecimento, conforme foi mencionado no capítulo 3. Para simplificar o processo de cruzamento de dados e para diminuir o número de classes do mapa resultante, as oito classes do mapa hidrogeológico foram reagrupadas em três classes seguindo o critério da Tabela 4.1.

O cruzamento das informações dos dois mapas citados resultou no Mapa de Vulnerabilidade dos Aqüíferos à Contaminação por Combustíveis no Distrito Federal, um mapa com sete classes. A Figura 4.15 apresenta o esquema de cruzamento dos dados. O mapa resultante pode ser consultado no Anexo F.

Outro mapa, resultante da análise direta de dados cujos critérios estão relacionados na Tabela 4.1, foi denominado “Mapa de Risco de Contaminação Pontual por Combustíveis no Distrito Federal”, Anexo F. Nesse mapa, os postos de combustível são distribuídos espacialmente, e seu ponto de locação recebe a cor relacionada à classe de risco que lhe foi atribuída após o processamento dos critérios estabelecidos na Tabela 4.1. Este mapa é bastante simples, de fácil consulta, e de interpretação imediata, pois ao olhar para um ponto de locação do posto, sua cor já indica o risco de contaminação local.

Outro cruzamento de dados possível seria o Mapa de Risco de Contaminação Pontual por Combustíveis no Distrito Federal com o Mapa Hidrogeológico do Domínio Fraturado, porém os testes preliminares mostraram que o mapa resultante, não apresentava resolução adequada à escala escolhida para o presente trabalho. Desta forma é aqui sugerida a realização de mapeamentos em escalas maiores, para as áreas mais críticas.

ModeradamenteBaixa ModeradamenteAlta Alta MuitoAlta Baixa ModeradamenteBaixa ModeradamenteAlta Alta Baixa MuitoBaixa ModeradamenteBaixa ModeradamenteAlta Baixa MuitoBaixa NãoSignificativa VULNERABILIDADEÀ CONTAMINAÇÃO POR COMBUSTÍVEIS DENSIDADEDEPOSTOS DOMÍNIOSFRATURADOS (FREITAS-SILVA&CAMPOS,1998) >4Postos/km² 3Postos/km² 2Postos/km² 1Postos/km² 0Postos/km² Sistema SubsistemaQ/R Paranoá ( _{3 3}) Sistema SubsistemaS/A Paranoá ( ) Sistema SubsistemaR Paranoá ( ₄) Sistema SubsistemaPPC Paranoá ( ) Sistema Canastra SistemaBambuí Sistema Araxá Sistema SubsistemaA Paranoá ( ) Figura4.15-Esquemadeelaboraçãodomapadevulnerabilidadedosaqüíferosàcontaminaçãoporcombustíveis(Anexo E-7),apartirdo