Boletim Informativo da Associação Brasileira de Águas Subterrâneas Setembro/2001 - Nº 118
   


Utilização do programa SESOIL para definição de níveis de concentração de poluentes em solos visando a proteção de águas subterrâneas


Um dos aspectos importantes ligados às áreas com solos contaminados é a avaliação do impacto às águas subterrâneas causado pela lixiviação de poluentes e/ou pela remobilização de fase livre.
O programa SESOIL oferece a possibilidade de modelamento do fluxo através da zona não saturada e consequentemente da avaliação do risco de contaminação das águas subterrâneas. Através de simulações de cenários conservativos é possível quantificar a carga poluente, definir valores de intervenção e o risco à saúde humana.

Neste contexto podem ser gerados dois tipos de valores de intervenção para solos: um para áreas onde a água subterrânea é fonte de água potável e encontra-se ameaçada (Tier 1A), e, um para situações onde a água subterrânea não é fonte de água potável (Tier 1B).

A seguir é apresentado resumidamente, um trabalho desenvolvido na ilha do Hawaí (EUA), onde o orgão competente (Hawai'I Department of Health - HIDOH) estabeleceu valores de intervenção para solos contaminados utilizando o programa SESOIL. A figura 1 exibe o perfil geológico típico para a região.

Os valores de intervenção nos solos foram estabelecidos de maneira a atingir os se guintes objetivos:
1. A água que infiltra através da zona não-saturada e alcança o sistema aqüífero que não é fonte de água potável e que encontra-se conectado a um corpo de água superficial, deve atender aos padrões estabelecidos para estes corpos no momento em que atinge a água subterrânea.

2. A água que infiltra através da zona não-saturada e alcança o sistema aqüífero, que é fonte atual de água potável ou que foi classificado como sendo para o futuro, deve atender aos padrões tanto de água potável como os estabelecidos para corpos de água superficiais no momento em que atinge a água subterrânea.

3. Por causa do risco de contaminação das águas subterrâneas, a contaminação residual presente na zona não-saturada não deve ultrapassar os níveis de saturação teóricos dos contaminantes considerados.

Os valores de referência considerados para as águas superficiais baseiam-se em lei estadual (Hawai'I Administrative Rules, 1992). Os valores de referência para a água potável baseiam-se em lei federal e estadual (MCL- Maximum Contaminant Levels for Drinking Water). Nos casos em que não existem valores de referência de potabilidade para um dado contaminante, foram utilizados os valores para águas superficiais.

Para o modelamento com o programa SESOIL são necessárias as seguintes informações: 1. Dados climatológicos (precipitação, infiltração, temperatura, escoamento superficial, evapotranspiração, número de dias tempestuosos e duração dos mesmos), 2. Dados sobre as propriedades do solo e distribuição colunar (modelo geológico, permeabilidade, teor de carbono orgânico, densidade do solo), 3. Constantes físico-químicas (solubilidade em água, coeficiente de difusão, constante de Henry, koc, peso molecular, fator de decaimento anaeróbico e aérobico, valores de meia-vida). Processos de hidrólise e complexação dos contaminantes não são considerados.

O programa SESOIL foi utilizado para definição dos valores de intervenção no solo da seguinte maneira:
1. Primeiramente definiu-se como dado de entrada uma concentração do contaminante qualquer no módulo de recarga e efetuou-se uma simulação. Esta concentração de entrada deve ser pequena o suficiente (geralmente 10 ìg/g), para que não exista produto em fase livre na camada contaminada do modelo no primeiro mês simulado.

2. Determinou-se então o ano e mês em que a concentração do poluente nas águas de infiltração é máxima (ìg/mês). Este período de tempo, em que esta concentração é máxima, será o mesmo para todas a simulações, independentemente das concentrações iniciais do contaminante no solo.

3. Determinou-se então o fluxo de contaminação máximo almejado (ìg/L) para o volume infiltrado neste mês (baseado nos valores de referência para águas). Obteve-se então a massa de contaminante que chega às águas subterrâneas neste mês (ìg/mês).

4. Ajustou-se então as concentrações de entrada no solo até que o fluxo de contaminação definido para aquele mês de impacto máximo às águas subterrâneas atingisse o valor máximo almejado.

5. Simulou-se então diferentes cenários para diferentes profundidades do lençol freático e construiu-se a tabela com os valores de intervenção no solo recomendados.

O programa SESOIL encontra-se integrado no software UNSAT-SUITE (Waterloo Hydrogeologic Inc.). A Figura 2 exibe o ambiente de trabalho deste software com a saída gráfica para as condições temporais de recarga, infiltração e evapotranspiração.

Modelos de transporte de contaminantes para a zona não-saturada, como é o caso do SESOIL, oferecem, tanto para consultores como para orgãos governamentais, diretrizes elaboradas cientificamente para auxiliar na definição de valores de intervenção para solos e águas subterrâneas em áreas contaminadas. Na medida em que os programas começam a se tornar de fácil manipulação, no entanto, existe o risco da utilização dos mesmos como "black box", sem uma avaliação da maneira como os dados de entrada são tratados ou como os mesmos influenciam os resultados obtidos.



Bibliografia:
HIDOH, 1996, Risk-Based Corrective Action and Decision Making at Sites with contaminated Soil and Groundwater (2nd edition), State of Hawai'I, Environmental Management Dvision, Department of Health.
Dr. Michel W. Kohnke é consultor senior da Waterloo Hydrogeologic Inc.
Tel: 1 (519) 746-1798 R.241 (Waterloo, Canada)
(11) 3030-9344 (São Paulo)
E-mail: mkohnke@flowpath.com


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