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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