Mapeamento geoquímico da sub-bacia hidrográfica do rio Cascavel: representação 2D e 3D e evolução temporal das plumas de contaminação por combustíveis



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Mapeamento geoquímico da sub-bacia hidrográfica do rio Cascavel: representação 2D e 3D e evolução temporal das plumas de contaminação por combustíveis
Miguel Henrique Santos Jacoby(PIBIC/Fundação Araucária/Unioeste), Decio Lopes Cardoso(Orientador), e-mail: deciolc@gmail.com
Universidade Estadual do Oeste do Paraná/Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas/Cascavel-PR
Grande área e área: Engenharias - Engenharia Civil.
Palavras-chave: diagnóstico, geoprocessamento, contaminação do solo.
Resumo
Os impactos ambientais provocados por postos de combustíveis constituem um alarmante problema de contaminação de solos e águas subterrâneas. Postos de combustíveis têm como efluentes uma grande diversidade de compostos potencialmente contaminantes, com especial destaque aos denominados BTEX (Benzeno, Tolueno, Etil-Benzeno e Xilenos). A sub-bacia do rio Cascavel-PR é uma zona urbana que possuiu características físiográficas que convergem todas as águas subterrâneas e superficiais ao lago municipal da cidade favorecendo a contaminação por BTEX decorrentes das atividades nas quais derivados do petróleo são manipulados. A existência de mananciais, a geomorfologia e o fato de ser área de captação para o abastecimento de água de grande parte da população conferem à região o status de elevada fragilidade sob a ótica da contaminação por derivados do petróleo. Decorrente deste fato propõe-se realizar o diagnóstico da contaminação química da área gerando mapas temáticos com os parâmetros determinados. A representação desses mapas temáticos utilizará ferramentas computacionais de geoprocessamento. Como indicadores diagnósticos serão utilizados os parâmetros condutividade hidráulica in situ e concentrações de BTEX. As análises dos primeiros parâmetros foram conduzidas conforme preconizado pelas normas convencionais e as concentrações de BTEX foram determinadas por cromatografia a gás. O conhecimento da condição atual da contaminação e das condições hidráulicas do subsolo (leia-se condutividade hidráulica) permitirá fazer projeções futuras da contaminação, ou seja, será possível modelar o avanço temporal da pluma da contaminação; isto é importante por permitir aos gestores públicos intervenções proativas e levar ao conhecimento da comunidade envolvida de potenciais riscos.

Introdução
Os hidrocarbonetos monoaromáticos, benzeno, tolueno, etilbenzeno e os três xilenos (orto, meta e para), chamados compostos BTEX, são os constituintes da gasolina que têm maior solubilidade em água e, portanto, são os contaminantes que primeiro irão atingir o lençol freático (Corseuil, 1992). O comportamento dos compostos orgânicos que migram para o lençol freático depende significativamente de sua densidade relativa à da água (1,0 Kg. L-1). Estes contaminantes são considerados substâncias perigosas por serem depressantes do sistema nervoso central e por causarem leucemia em exposições crônicas. Segundo as normas do Ministério da Saúde, dentre os BTEX, o benzeno é considerado o mais tóxico com padrão de potabilidade de 10 g/L (Corseul & Marins, 1997).

O uso de técnicas de geoprocessamento é imprescindível para um diagnóstico rápido e atualizado dos principais usos e ocupações dos solos, base para a tomada de decisões e planejamento eficientes. Uma dessas técnicas é o SIG, sigla para Sistemas de Informações Geográficas. São sistemas automatizados que manipulam informações a partir de dados geográficos, para realizar diferentes tipos de análises e obtenção de resultados, permitindo atuar como sistemas de suporte às decisões nas atividades de planejamento e gerenciamento de recursos.

Embora os termos geoprocessamento e sistemas de informações geográficas sejam usados correntemente como sinônimos, existe uma diferença a ser considerada. Geoprocessamento designa qualquer processamento de dados com referência espacial, podendo ser realizado por meios manuais ou computacionais. Um SIG pode ser definido como um conjunto computacional organizado de dados geográficos, hardware, software e pessoal, para captura, armazenamento, atualização, manipulação, análise e apresentação de informações geograficamente localizadas (ESRI, Environmental Systems Research Institute, 1992). Através da junção da tecnologia SIG com a Geotecnia foi possível criar o mapeamento geotécnico digital da cidade de Cascavel - PR, dispondo-se hoje de forma ágil e precisa de uma ampla gama de informações desejadas.

Os mapas temáticos são documentos em quaisquer escalas em que, sobre um fundo geográfico básico, são representados os fenômenos geográficos, econômicos, agrícolas, entre outros, visando ao estudo, à análise e à pesquisa dos temas no seu aspecto espacial.



A carência regional de estudos de contaminação dos solos e das águas subterrâneas por combustíveis impõe o estabelecimento de diretrizes para um programa de prevenção de acidentes na região e em regiões que apresentem os mesmos condicionantes, programa este que pode ser implementado a partir do mapeamento geoquímico, como presentemente proposto.

Materiais e Métodos
Localização geográfica da pesquisa: A pesquisa foi conduzida no município de Cascavel – PR, cujas coordenadas são: Altitude: 800 metros, Latitude: 24° 58' 00'' Sul, Longitude: 53° 26' 00'' W-GR.

Localização das estações de medição e de coleta de amostras: Foram realizadas visitas preliminares nos postos de combustíveis situados dentro do perímetro da sub-bacia Rio Cascavel - PR, para definiçăo dos pontos de amostragem.

Amostragem: As amostras foram coletadas nas estaçőes pré-definidas. Foram executados furos por trado mecânico nas diferentes profundidades.

Ensaios de condutividade hidráulica in situ: Simultaneamente à coleta das amostras foram executados ensaios de percolaçăo no campo, para determinaçăo do coeficiente de condutividade hidráulica.

Mapas temáticos: O mapeamento geoquímico da sub-bacia Rio Cascavel – PR será desenvolvido com o auxílio de hardware, software, mapas analógicos e digitais do perímetro urbano da cidade de Cascavel – PR e relatórios de prospecção do subsolo (ensaios SPT), os quais fazem parte do acervo do GEOTEC – Laboratório de Geotécnica da Unioeste campus Cascavel.
Resultados e Discussão
Através da cromatografia gasosa, percebeu-se que a concentração de BTEX no solo da sub-bacia do Rio Cascavel é insignificante, portanto, não apresenta dados suficientes para a confecção de mapas temáticos. Entretanto, outras propriedades do solo permitem a criação de diferentes mapas. Tais propriedades podem ser vistas na Tabela 1, enquanto a Figura 1 ilustra os mapas confeccionados.
Tabela 1 – Resultados obtidos.






Figura 1 - Mapas temáticos de Peso Específico, Condutividade Hidráulica, Índice de Vazios e Porosidade.
Conclusões
Com a realização deste projeto foi possível compreender os métodos de representação de dados geotécnicos e geoquímicos e a utilização de ferramentas computacionais e de laboratório para caracterizar o solo da região de estudo, percebendo como suas propriedades podem influenciar no comportamento de contaminantes que possam vir a se infiltrar e se propagar no solo.
Agradecimentos
Agradecemos à Fundação Araucária e a UNIOESTE pelo provimento de estrutura para desenvolver o projeto bem como pela difusão da proposta.
Referências
Batista, A. G. (2002). Mapeamento geotécnico da cidade de Cascavel – PR. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Civil), Universidade Estadual do Oeste do Paraná.
Corseuil, H.X. (1992). Enhanced degradation of monoaromatic hydrocarbons in sandy aquifer materials by inoculation using biologically active carbon reactors. Tese de doutorado, Universidade Ann Arbor.
Corseuil, H. X.; Marins, D. M. (1997). Contaminação de águas subterrâneas por derramamentos de gasolina: o problema é grave. Revista Engenharia Sanitária e Ambiental, 2, 50-54.




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