Caracterização da área experimental

A caracterização da área experimental foi realizada por meio de caracterizações hidrogeológica, hidrogeoquímica e microbiológica do aquífero. A Figura 4.5 apresenta um esquema resumido das análises realizadas.

Figura 4.5: Esquema das análises realizadas para a caracterização da área experimental

4.2.1 Caracterização hidrogeológica da área experimental

A caracterização hidrogeológica permitiu avaliar a dinâmica dos contaminantes dissolvidos na água subterrânea por meio da determinação da direção preferencial do fluxo, velocidade e condutividade hidráulica da água subterrânea. Além disso, dados de pluviometria e características físicas do solo como: granulometria, porosidade efetiva e perfil estratigráfico, também apresentam importância na definição do destino e transporte dos contaminantes. Como a Fazenda Experimental da Ressacada, local onde foi instalada a área experimental do presente trabalho, apresenta outros experimentos em campo, algumas características hidrogeológicas foram avaliadas previamente a este estudo, conforme descrito a seguir.

A porosidade efetiva (e), que representa a água que irá drenar sob a influência da gravidade, foi analisada seguindo o método da Mesa

de Tensão (LEAMER e SHAW, 1941) e as análises foram realizadas no

Laboratório de Irrigação e Drenagem da UFSC. Para a realização destes ensaios, foram coletadas amostras indeformadas de solo, em triplicata, que foram pesadas, saturadas e colocadas sobre a mesa de tensão, onde permaneceram por 24 horas sob aplicação de uma tensão correspondente a uma coluna da água de 60 cm, objetivando a extração da água contida nos macroporos. Posteriormente, os anéis foram pesados, mantidos em uma estufa a 105° C por 24 horas e submetidos à pesagem novamente, a fim de se obter o peso seco das amostras. A determinação da porosidade efetiva foi realizada pela diferença da porosidade total (Equação 4.1) e da umidade relativa (Equação 4.2).

_𝒕= (𝒂−𝒃)_𝒂 × 𝟏𝟎𝟎 Equação 4.1 𝑊𝑡=(𝑚𝑑_𝑚− 𝑚𝑠) 𝑠 × 100 Equação 4.2 Onde: t = porosidade total (%); a = densidade da partícula (g/cm3); b = densidade aparente (g/cm3); Wr = umidade retida (%); md = massa de solo drenada (g); ms = massa de solo seca (g).

Assim como para a definição da direção preferencial do fluxo, para a determinação da velocidade e condutividade hidráulica foram analisados os 17 poços piezométricos demonstrados na Figura 4.3. A condutividade hidráulica, que trata-se de uma medida da habilidade do aquífero transmitir água (FETTER, 1994), foi determinada por Lage (2005) utilizando o teste de slug realizado em campo e interpretado pelo

Método de Hvorslev (1951). Então, de posse dos dados de carga

potenciométrica medidos em campo, condutividade hidráulica na porção saturada e porosidade efetiva, com o auxílio do software AutoCad 2007, foi determinada a velocidade instersisticial da área. Para o cálculo, os dados foram aplicados à Equação 4.3 que descreve a Lei de Darcy.

v = K_sat e × dH dL Equação 4.3 Onde: 𝑣 = velocidade intersticial (cm/s);

Ksat = condutividade hidráulica saturada (cm/s);

𝑑𝐻

𝑑𝐿 = gradiente hidráulico (m/m);

e = porosidade específica (adimensional).

O conhecimento do perfil litológico é de fundamental importância no estudo do comportamento hidrodinâmico do aquífero (FEITOSA et al., 2008). Assim, para a determinação do perfil estratigráfico foram realizadas sondagens até 6 metros de profundidade, em relação ao nível do terreno, nos poços PMF, PM13 e PM28 (Figura 4.3). As sondagens foram realizadas com o auxílio do “Prospecting Kit

for Soil” da Mastrad Ltd (conjunto de equipamentos para exploração e

amostragem de solos). Após a coleta, o material foi removido do amostrador e a geologia da amostra foi determinada visualmente. Posteriormente, uma amostra de cada camada de solo foi enviada para laboratório, onde foram realizados ensaios complementares, tais como granulometria e porosidade efetiva, além do levantamento de características hidrogeoquímicas.

As análises granulométricas foram realizadas segundo os preceitos da NBR 7181 (ABNT, 1984), pelo laboratório físico-químico da Companhia Integrada de Desenvolvimento Agrícola de Santa Catarina (CIDASC). A NBR 7181 (ABNT, 1984) é baseada nos métodos de sedimentação e peneiramento e, através dela, foi possível caracterizar o diâmetro dos grãos e as proporções relativas em que estes se encontram distribuídos no solo. Por fim, os dados pluviométricos referentes ao período de monitoramento do experimento foram fornecidos pelo Departamento de Controle do Espaço Aéreo (DECEA), responsável pelo Ajardinado Meteorológico do Aeroporto Internacional Hercílio Luz da cidade de Florianópolis.

4.2.2 Caracterizações hidrogeoquímica e microbiológica da área experimental

Previamente à liberação controlada do combustível na área experimental se fez necessária a determinação dos parâmetros físico- químicos e microbiológicos de referência do local (background). Para tanto, foi efetuada a caracterização hidrogeoquímica e microbiológica da da água subterrânea, bem como análises da matéria orgânica, carbono orgânico e nutrientes do solo da área experimental.

As análises geoquímicas do solo foram realizadas pelo laboratório físico-químico e biológico da CIDASC. O teor de matéria orgânica do solo foi determinado pelo método colorimétrico. De posse deste dado, foi obtido o teor de carbono orgânico dividindo-se o percentual de matéria orgânica por 1,72 (JARAMILLO, 1996). Os nutrientes analisados foram: nitrogênio total, ferro, enxofre, zinco, manganês, boro, cobre, fósforo, potássio, alumínio, cálcio e sódio. Suas concentrações foram obtidas pelo método de espectrofotometria por absorção atômica. O conhecimento do teor de carbono orgânico é importante, pois este influencia fatores como a sorção1 e retardo2, enquanto a disponibilidade de nutrientes é um fator determinante para assegurar as condições de crescimento e desenvolvimento dos micro- organismos.

Para a caracterização da água subterrânea foram coletadas amostras de diversos poços de monitoramento, em diferentes níveis. Assim, os poços avaliados foram: PMF, PM04, PM06, PM13, PM23, PM30 (Figura 4.3). Foram realizadas as seguintes análises físico- químicas: temperatura, pH, potencial de oxidação-redução (POR), oxigênio dissolvido, ânions (acetato (CH3COO

-

), cloreto (Cl-), nitrito (NO2-), nitrato (NO3-), brometo (Br-), sulfato (SO42-), sulfeto e fosfato (PO43-)), acidez, alcalinidade, ferro (II), ferro (III), ferro total suspenso. Além disso, foram analisadas as seguintes variáveis microbiológicas: bactérias totais, ferrorredutoras, sulfatorredutoras, degradadoras de hidrocarbonetos aromáticos (gene bssA) e arqueas. Informações sobre as coletas de água subterrânea e descrição dos métodos de análises estão detalhadamente disponíveis nos itens 4.4.1 e 4.4.2.

1

Sorção se refere à combinação dos processos de absorção e adsorção, sendo assim, é o fenômeno decorrente da interação do contaminante com as partículas do solo.

2

4.3 Liberação controlada do combustível e sistema de