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Atenuação Natural
de Contaminantes O Perímetro de Proteção de Poços (PPP) e de obras de captação de águas subterrâneas pode ser definido como "a área de superfície e subsuperfície circundando um poço, nascentes ou campo de poços, que abastecem um sistema público, na qual existe uma grande probabilidade de contaminantes presentes se movimentarem e atingirem os mesmos". Os PPP's são traçados com o intuito de restringir, total ou parcialmente, a ocupação humana ou atividades potencialmente poluidoras nas suas áreas de recarga. Toda área que contribui com água para estes poços e nascentes faz parte do PPP que é também chamada de zona de captura. O tamanho e a forma dos PPP's
dependem das características hidrogeológicas do sistema
aqüífero e do dimensionamento e características operacionais
do sistema de bombeamento. Dentro dos PPP's podem ser identificadas
diferentes zonas definidas de acordo com o enfoque e as determinações
ambientais. O "Wellhead Protection Advisory
Committee" do estado de Wyoming (EUA) divide os PPP's em três
zonas: accident prevention zone ou sanitary protection zone (zona 1),
attenuation zone (zona 2) e remedial action zone (zona 3). A zona 2 foi estabelecida para
proteger o poço do contato com microorganismos patogênicos
(bactérias e vírus) que possam estar vindo, por exemplo,
de uma fossa séptica localizada nas suas proximidades, como também
prover tempo para uma ação emergencial, no caso de uma
contaminação nesta zona. Esta zona considera um tempo
de percurso de partículas de em média dois anos, tempo
para que as mesmas, quando lançadas no perímetro desta
zona, atinjam o poço de bombeamento (Z2=A2-A1). A zona 3 é definida como a zona de ações de remediação e possui a finalidade de proteger o poço de contaminantes que possam migrar para o mesmo num período mais largo de tempo. Esta zona normalmente inclui uma grande parte da zona de recarga do poço, e é extensa o suficiente para que haja tempo para uma ação de remediação e o desenvolvimento de uma nova fonte de abastecimento. Esta zona considera um tempo de percurso de partículas de em média 5 anos, tempo para que as mesmas, quando lançadas no perímetro desta zona, atinjam o poço de bombeamento (Z3=A3-A2-A1). Na Alemanha também são
definidas três zonas dentro dos PPP's, sendo os princípios
aplicados muito similares aos do estado de Wyoming. A zona 1 se estende
por 10 metros ao redor do poço de bombeamento ou nascente. A
zona 2 compreende um tempo de percurso de em média 50 dias (tempo
para que bactérias e vírus morram). A zona 3 se estende
por no mínimo 2 km e considera toda a área de captura
do poço. A agência reguladora ambiental
norte-americana EPA (Environmental Protection Agency) reconhece uma
grande variedade de técnicas para delimitação de
Perímetros de Proteção de Poços, que vão
desde metodologias bem simples até a utilização
de complicados modelos numéricos. A técnica a ser empregada
depende da experiência do aplicador da tecnologia, dos recursos
disponíveis, dos dados existentes e coletados no campo, e, do
desejado fator de segurança quanto à proteção
da área. As técnicas reconhecidas
pela EPA, da mais simples para a mais sofisticada, são: 1. Raio fixo arbitrário Todas estas metodologias podem ser aplicadas para um dado caso tendo vantagens e desvantagens. A metodologia que vem sendo aplicada cada vez mais, e que oferece uma margem de segurança maior na delimitação das PPP's, são os modelos numéricos de fluxo e transporte. Modelos Numéricos de Fluxo e Transporte Modelos numéricos permitem considerar
e representar de maneira apropriada aspectos complexos dos sistemas
aquíferos de subsuperfície. Alguns modelos numéricos
utilizam modelos analíticos para calcular o transporte de contaminantes,
ligando o modelo de transporte analítico ao modelo numérico
de fluxo, que calcula resultados de processos de advecção
e dispersão dentro dos aqüíferos. Os modelos numéricos
requerem uma quantidade relativamente grande de informações,
principalmente se os mesmos possuem componentes analíticos. Para
que o modelo numérico seja confiável, o número
de células deve ser alto em regiões onde ocorrem grandes
variações nos gradientes e características hidrogeólogicas.
Isto faz com que o custo de modelos numéricos seja maior, havendo
ainda a necessidade da utilização de um computador apropriado.
A experiência do modelador é outro aspecto importante,
pois o mesmo precisa saber reconhecer as limitações da
aplicabilidade do modelo, aumentando o custo do trabalho. Dentre os modelos numéricos de fluxo
de águas subterrâneas que tem tido uma aceitação
mundial excepcional figura o MODFLOW (desenvolvido pela USGS) para o
qual foram desenvolvidos pré- e pós-processadores (VISUAL
MODFLOW PRO, PMWIN, GMS, etc.). MODFLOW é um modelo numérico
de águas subterrâneas tridimensional baseado na metodologia
de diferenças finitas, contendo diversos módulos para
representar poços, drenos, rios, evapotranspiração,
infiltração, etc. MODFLOW simula condições
estacionárias e transientes de fluxo para aquíferos livres
confinados ou semi-confinados. As condutividades hidráulicas,
coeficientes de armazenamento e transmissividades atribuídos
às diversas camadas podem ter distribuição isotrópica
ou anisotrópica. MODFLOW pode ser utilizado para simular condições
de contorno do tipo nível de água e fluxo especificados
ou fluxo dependente dos níveis de água no exterior da
área modelada. MODFLOW foi desenvolvido para simular fluxos
de águas subterrâneas na zona saturada em aqüíferos
porosos, sendo tanto a temperatura como a densidade do líquido
uniformes por toda área modelada. MODFLOW não pode ser
utilizado para simular fluxos dependentes de densidade, ondas de calor
ou fluxo multifásico (por exemplo DNAPL+Água, Vapor+Água,
etc.). O programa MODPATH, que simula a movimentação
de partículas de acordo com o fluxo calculado por MODFLOW, é
a ferramenta utilizada em conjunto com o modelo de fluxo de águas
subterrâneas para a determinação dos PPP's. A figura
1 mostra como através de partículas pode-se determinar
uma PPP. Um dos procedimentos importantes,
e, que deve ser considerado em uma avaliação da exploração
de recursos hídricos, é a identificação
da vulnerabilidade do sistema aqüífero. Neste procedimento
são identificadas áreas onde o aqüífero se
encontra exposto, o solo é muito permeável e existem fraturas
ou estruturas do tipo karst. Estas áreas precisam ser mapeadas,
pois tornam o sistema aqüífero vulnerável à
contaminações vindas da superfície/subsuperfície.
A intersecção destas áreas com as áreas
dos PPP's produz novas áreas, que podem ser consideradas áreas
em que o risco de contaminação do sistema de captação
de águas subterrâneas é o maior (vide figura 2). Figura 1
Figura 2
Olho: Modelos numéricos permitem considerar e representar
de maneira apropriada aspectos complexos dos sistemas aqüíferos
de subsuperfície Dr. Michel W. Kohnke é consultor senior da Waterloo
Hydrogeologic Inc. |
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