Realização periódica de análises químicas de BTEX e PAH, em amostras de água e solo, nos postos de combustíveis.

Crédito: Marcos Lourenço - 15/03/2005
Soma Análises Técnicas Ltda

Investigação do Passivo Ambiental

A Investigação do Passivo Ambiental, em postos de combustíveis, é uma ferramenta muito importante que irá definir o projeto que deverá ser implantado no local, bem como a necessidade ou não da implantação de medidas corretivas de remediação ambiental do solo e águas subterrâneas contaminadas.

A investigação do Passivo Ambiental é realizada através de diversas perfurações no solo do posto com instalação de poços de monitoramento e coleta de amostras de solo e água, bem como análises de BTEX, PAH, além de VOC (Compostos Orgânicos Voláteis) e TPH (Hidrocarbonetos Totais de Petróleo).
Compostos Químicos de Interesse: BTEX e PAH
Os compostos químicos de interesse são aqueles associados aos produtos relacionados ao processo operacional e produtivo do posto de serviço, que potencialmente possam ocorrer como contaminantes nos meios de interesse. Compostos químicos de interesse podem estar também associados a atenuação natural, como produto do decaimento de alguns contaminantes no meio físico.
Comumente são utilizados como compostos de Interesse para projetos de Caracterização Ambiental Detalhada os seguintes grupos funcionais:
BTEX (Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos )
A contaminação de águas subterrâneas por combustível derivado de petróleo tem sido objeto de crescente pesquisa no Brasil. Os compostos benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (BTEX), presentes nesses combustíveis, são extremamente tóxicos à saúde humana e podem inviabilizar a exploração de aqüíferos por eles contaminados.

A água subterrânea tem se tornado uma fonte alternativa de abastecimento de água para o consumo humano. Isto é devido tanto à escassez quanto à poluição das águas superficiais, tornando os custos de tratamento, em níveis de potabilidade, cada vez mais elevados. Em geral, as águas subterrâneas são potáveis e dispensam tratamento prévio, pois os processos de filtração e depuração do subsolo promovem a purificação da água durante a sua percolação
no meio, tornando-se uma fonte potencial de água de boa qualidade e baixo custo, podendo sua exploração ser realizada em áreas rurais e urbanas.

A qualidade das águas subterrâneas deve ser preservada, daí a crescente preocupação com a sua contaminação. Entre as principais fontes de contaminação do solo e das águas subterrâneas pode-se citar os vazamentos em dutos e tanques de armazenamentos subterrâneos de combustível, atividades de mineração e uso de defensivos agrícolas. Outras importantes fontes de contaminação são os esgotos que, nas cidades e nas regiões agrícolas, são lançados no solo diariamente em grande quantidade, poluindo rios, lagos e lençol freático.

Devido ao número alarmante de vazamentos de tanques de armazenamento subterrâneos (TAS) a contaminação de aqüíferos a partir de derramamentos de combustível desses tanques tem sido um assunto de grande interesse nas
últimas décadas.
Para se ter uma idéia da grandeza do problema, a Agência de Proteção Ambiental Norte Americana (EPA) estima que 30% dos TAS nos Estados Unidos estão com problemas de vazamento. Este aumento repentino no número de vazamento nos
tanques de gasolina está relacionado ao final da vida útil dos tanques, que é de aproximadamente 25 anos.

Como na década de 70 houve um grande aumento do número de postos no país, supõe-se que a vida útil dos tanques de armazenamento, que é de aproximadamente 25 anos, esteja próxima do final, aumentando a ocorrência de vazamento. As preocupações relacionadas ao potencial de contaminação de águas subterrâneas, por derramamento de combustível, vêm crescendo em diversas cidades brasileiras. São Paulo e Curitiba possuem legislações sobre o tema e, em Joinville, a Prefeitura realizou um estudo com 65 postos da cidade, em que foi constatado que somente um deles não possuía qualquer tipo de vazamento.

Os principais contaminantes das águas subterrâneas são os compostos aromáticos, os hidrocarbonetos oxigenados, os íons metálicos, os microorganismos e os compostos nitrogenados.

A presença de compostos nitrogenados também indica o grau de contaminação e as condições higiênico-sanitárias do aqüífero.

Os maiores problemas de contaminação são atribuídos aos hidrocarbonetos monoaromáticos, que são os constituintes mais solúveis e mais móveis da fração da gasolina. Estes hidrocarbonetos monoaromáticos, tais como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xilenos (orto-, meta-; para-), são denominados de BTEX.

Esses compostos são poderosos depressores do sistema nervoso central, apresentando toxicidade crônica, mesmo em pequenas concentrações.
O benzeno é reconhecidamente o mais tóxico de todos os BTEX.
Trata-se de uma substância comprovadamente carcinogênica (podendo causar leucemia, ou seja, câncer dos tecidos que formam os linfócitos do sangue), se ingerida, mesmo em baixas concentrações durante períodos não muito longos de tempo. Uma exposição aguda (altas concentrações em curtos períodos) por inalação ou ingestão pode causar até mesmo a morte de uma pessoa.

Quando ocorre um derramamento de gasolina, uma das principais preocupações é a contaminação de aqüíferos que são usados como fonte de abastecimento de água para consumo humano. Por ser muito pouco solúvel em água, a gasolina derramada, contendo mais de uma centena de componentes, inicialmente estará
presente no subsolo como líquido de fase não aquosa (NAPL). Em contato com a água, os compostos BTEX se dissolverão parcialmente, sendo os primeiros contaminantes a atingir o lençol freático.

Evidências de campo sugerem que muitos dos hidrocarbonetos monoaromáticos originários dos vazamentos biodegradam naturalmente antes dos contaminantes alcançarem um receptor de água potável, indicando que pode estar ocorrendo uma atenuação natural. O conceito de biorremediação intrínseca (atenuação natural) é o fenômeno que envolve o uso de microorganismos endógenos que possuem a capacidade de degradar compostos perigosos, tais como os BTEX, dentro de aqüíferos, transformando-os em dióxido de carbono e água.

Inúmeras pesquisas vêm sendo realizadas com a finalidade de restaurar a qualidade das águas subterrâneas até níveis de potabilidade empregando-se diversas técnicas como: recuperação do produto livre, biodegradação sob
condições desnitrificantes, biodegradação utilizando- se diferentes aceptores de elétron, extração de vapor do solo, remediação pela eletrocinética, adição de nitrato, bioventilação pela injeção de ar no solo, utilização de lodo para promover subsídios à biodegradação anaeróbica, adsorção em carvão ativado, entre outras.

Todos os processos citados anteriormente para restaurar a qualidade das águas podem ser implementados para controlar o movimento das plumas (contaminantes), tratamento de águas subterrâneas, e/ou descontaminação de
solos, mas em razão da associação de diferentes características de cada sítio, dos elevados custos e dos longos períodos de tempo das técnicas de remediação para tornar as águas potáveis novamente, muitos pesquisadores dedicam-se ao desenvolvimento de modelos matemáticos como alternativa na simulação e na previsão de processos de transporte e biodegradação.

Nas últimas décadas, em virtude da escassez do petróleo e do excesso de monóxido de carbono no ar atmosférico nos grandes centros urbanos, alguns países, entre eles o Brasil, passaram a utilizar como combustível alternativo
uma mistura de álcool e gasolina. As interações entre o etanol e os BTEX causam um efeito diferente no deslocamento da pluma de contaminantes em relação ao observado em países que utilizam gasolina pura.
Quando o etanol está presente em concentrações altas, os BTEX podem deslocar-se mais rapidamente.
O etanol é completamente solúvel em água, e sua concentração é maior que a dos BTEX, em águas subterrâneas contaminadas por misturas de etanol e gasolina. Os compostos altamente solúveis têm menor poder de sorção. Sendo assim, o etanol terá uma mobilidade maior que os compostos BTEX nas águas subterrâneas.

Este processo é causado pela sorção no solo, levando os compostos BTEX a se
deslocarem a uma distância maior. Todos os álcoois primários podem ser biodegradados em preferência aos BTEX e consumir o oxigênio disponível, além de ser tóxico ou inibitório do crescimento dos microorganismos degradadores de BTEX.

Para a biodegradação dos hidrocarbonetos é essencial uma reação redox, em que o hidrocarboneto é oxidado (doador de elétron) e um aceptor de elétron é reduzido. Existem diferentes compostos que podem agir como aceptores de elétron, entre eles o oxigênio (O2), o nitrato (NO3-), os óxidos de Fe(III), o sulfato
(SO4=), entre outros. Bactérias aeróbicas usam oxigênio molecular como aceptor de elétron e bactérias anaeróbicas usam outros compostos, tais como nitrato (NO3-), óxidos de Fe(III), sulfato (SO4=) como aceptor de elétron. O oxigênio
é o aceptor preferencial, pois os microorganismos ganham mais energia nas reações aeróbicas. Dentre os aceptores de elétron das reações anaeróbicas, o nitrato é um dos íons mais encontrados em águas naturais, ocorrendo geralmente em baixos teores nas águas superficiais, mas podendo atingir altas concentrações em águas subterrâneas.

A disponibilidade tanto de oxigênio dissolvido quanto de nitrato (aceptores de elétron) provavelmente contribui para a ocorrência da atenuação natural dos BTEX (biodegradação) em sítios de estudo. Porém se a concentração de benzeno, for muito maior que a permitida pela Legislação Federal, este hidrocarboneto aromático, tóxico, resiste à biodegradação.

É importante ressaltar que o monitoramento PERIÓDICO da qualidade da água e do solo de poço, ministrado pelo responsável pelo posto, deve ser acompanhado pelo órgão público competente sobre o assunto para respaldar e proteger a população local, além de fiscalizar e avaliar os trabalhos que estão sendo realizados.
PAH (Hidrocarbonetos Aromáricos Policíclicos )
O óleo Lubrificante, conforme resolução CONAMA Nº 9 é um produto formulado a partir de óleos lubrificantes básicos e aditivos; Óleo lubrificante básico: Principal constituinte do óleo lubrificante.

De acordo com sua origem, pode ser mineral (derivado de petróleo), ou sintético (derivado de vegetal ou de síntese química).

Uma das principais diferenças de um óleo novo e um óleo usado, é que
confere o seu caráter de resíduo perigoso, a presença de metais pesados e
hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAH).

O óleo usado contém normalmente grandes quantidades de Pb (chumbo), Zn (Zinco), Ca (Cálcio), Ba (Bário), e quantidades menores de Fé (Ferro), Na (Sódio), Cu (Cobre), Al (Alumínio), Cr (Cromo), K (Potássio), Ni (Níquel), Sn (Estanho), B (Boro) e Mo (Molibidênio).

O popular "óleo queimado" é mundialmente considerado como produto
maléfico ao meio ambiente e a saúde pública, estando inserido na "Classe I dos
Resíduos Perigosos", por apresentar toxidade, conforme a norma da ABNT, NBR
10004.

É muito importante também realizar o monitoramento PERIÓDICO da qualidade da água e do solo dos poços de monitoramento existentes nos postos de combustíveis, para determinação de PAH's a fim de controlar a poluição gerada pelo funcionamento, no empreendimento, de bases de trocas de óleos lubrificantes e desta forma, evitando maiores problemas com a população local e o órgão público competente.
Sondagens Ambientais de Solo
O solo representa um meio de contato direto em situações de exposição e onde freqüentemente onde estão localizadas as fontes de contaminação que iram contaminar secundariamente outros meios (ex. água subterrânea). Logo, o número, distribuição e localização e tipo de amostras de solo podem influenciar significantemente os resultados da Caracterização Ambiental Detalhada.
A heterogeneidade natural do solo é um dos grandes problemas para definição de um plano de amostragem que gere dados representativos. Entretanto, um número adequado de amostras de solo pode ser definido com auxilio do modelo conceitual preliminar da área de estudo.
O objetivo da amostragem do solo é assegurar a obtenção de informações confiáveis a respeito da existência, concentração e distribuição na área investigada, dos compostos químicos de interesse para a Caracterização Ambiental. Desta forma, os seguintes fatores devem ser considerados para a elaboração do plano de amostragem de solo:
· Distribuição dos pontos de amostragem;
· Números de pontos de amostragem;
· Profundidade de amostragem;
· Alíquota necessária para análise;
· Obtenção de amostras pontuais, em funções dos grupos funcionais de interesse;
· Protocolo de amostragem e preparação de amostras de solo;
As Sondagens Ambientais de Solo devem visar o mapeamento da área impactada, a identificação dos focos potenciais de contaminação, bem como o mapeamento dos limites da contaminação em fase livre e fases residuais. Também devem ser considerados pontos de conformidade entre as fontes potenciais de impacto e os receptores potencialmente expostos.
A amostra de solo a ser enviada para análise química laboratorial deverá ser a representativa do ponto com maior concentração de compostos orgânicos voláteis (VOC) no solo ou no caso de valores nulos de leitura de VOC, aquela coletada no intervalo mais profundo, junto à franja capilar.
As amostras de solo de cada ponto investigado devem armazenadas em frascos de vidro devidamente identificados, e posteriormente acondicionadas em caixa térmica com gelo, garantindo um ambiente com baixas temperaturas, até o envio ao laboratório.
O procedimento de garantia de procedência e respeito ao tempo de espera das amostras segundo os parâmetros a serem analisados deve ser garantido pelo preenchimento adequado do Relatório de Custódia.

Amostragem de Água Subterrânea
Visando o mapeamento das concentrações dos compostos químicos de interesse na água subterrânea, bem como o entendimento da hidrodinâmica local, devem ser instalados poços de monitoramento distribuidos na área de interesse do projeto.
Neste caso, usualmente as informações são geradas a partir da instalação de poços de monitoramento, os quais devem ser instalados considerando o modelo conceitual preliminar da área de estudo. Tanto o perfil construtivo dos poços de monitoramento (tipo de poço), quanto sua quantidade e distribuição nas áreas de interesse, devem ser definidos em função dos seguintes aspectos:
· Mapeamento das fontes de contaminação;
· Mapeamento espacial da pluma de contaminação dissolvida na água subterrânea;
· Quantificação das concentrações nos pontos de exposição, quando possível;
· Estabelecimento de pontos de controle e monitoramento da contaminação;
Conforme descrito no Manual de Gerenciamento de Áreas Contaminadas da CETESB, deve ser considerada a ordem de amostragem dos poços de monitoramento definida dos poços de menor concentração dos compostos químicos de interesse para os com maiores concentrações.
A água subterrânea estagnada dentro do poço de monitoramento e na região do pré-filtro possui equilíbrio físico-químico diferente da água da formação (aqüífero). Por esse motivo, antes da coleta de água subterrânea deve realizado o esgotamento do poço a ser amostrado. Segundo a Norma 06.010/88 da CETESB, o volume a ser esgotado corresponde a 3 vezes o volume da coluna d'água do poço de monitoramento, quando este possui boa recuperação. Se a recuperação não é boa, pode-se então esgotar totalmente o poço e, quando este se recuperar suficientemente, efetuar a coleta e a obtenção dos parâmetros físicos.

Uma vez realizado o esgotamento do poço, devem ser iniciados os procedimentos de coleta de água subterrânea. A amostragem deve ser realizada em ordem decrescente à susceptibilidade a volatização dos parâmetros a serem determinados.
Após a coleta, os frascos devem ser acondicionados em caixa térmica com gelo, garantindo um ambiente com baixas temperaturas, até que estes cheguem ao laboratório.

Análises laboratoriais

As amostras deverão ser encaminhadas para um laboratório especializado (Laboratório recomendado: SOMA Análises Técnicas - Contato Comercial: Marcos Lourenço fone: 19-3837-1716 / cel.:19-9176-0735 / e-mail: marcos.lourenco@uol.com.br ), o qual, fará análises químicas de BTXE (Benzeno, Tolueno, Xileno e Etilbenzeno) e PAH's (hidrocarbonetos aromáticos polinucleados) no solo e na água. Serão também realizadas medições de gases no solo (VOC) no momento da realização das sondagens.

Com os laudos analíticos em mãos poderão ocorrer duas situações diversas. Segue abaixo as situações:

Situação 1: Ocorrerá quando os laudos apresentarem resultados positivos, ou seja, houver detecção de contaminantes no solo ou na água. Caso a situação seja esta, o caminho a seguir será a recuperação da área contaminada (solo e água subterrânea);

Situação 2: Ocorrerá quando os laudos apresentam resultados negativos, ou seja, não há detecção de contaminantes no solo. Neste caso inicia-se o processo de licenciamento.