Sistematização e Avaliação de Técnicas de Investigação Aplicadas à Caracterização e ...

160 Pages·2003·5.51 MB·Portuguese

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS
Campus de Rio Claro

Sistematização e Avaliação de Técnicas de Investigação
Aplicadas à Caracterização e Diagnóstico de Área
Contaminada por Hidrocarbonetos de Petróleo

José Angelo Ferreira da Silva

Orientador: Prof. Dr. Leandro Eugenio Silva Cerri

Dissertação de Mestrado elaborada junto ao
Programa de Pós-Graduação em Geociências
Área de Concentração em Geociências e Meio
Ambiente, para obtenção do Título de Mestre
em Geociências.

Rio Claro (SP)
2002
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS E CIÊNCIAS EXATAS
Campus de Rio Claro

Sistematização e Avaliação de Técnicas de Investigação
Aplicadas à Caracterização e Diagnóstico de Área
Contaminada por Hidrocarbonetos de Petróleo

José Angelo Ferreira da Silva

Orientador: Prof. Dr. Leandro Eugenio Silva Cerri

Dissertação de Mestrado elaborada junto ao
Programa de Pós-Graduação em Geociências
Área de Concentração em Geociências e Meio
Ambiente, para obtenção do Título de Mestre
em Geociências.

Rio Claro (SP)
2002
551.49 Silva, José Angelo Ferreira da
S586s Sistematização e avaliação de técnicas de investigação
aplicadas à caracterização e diagnóstico de área contaminada
por hidrocarbonetos de petróleo / José Angelo Ferreira da
Silva. – Rio Claro : [s.n.], 2002
138 f. : il., figs., tabs., fots.

Dissertação (Mestrado) – Universidade Estadual Paulista,
Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Orientador: Leandro Eugenio Silva Cerri

1. Águas subterrâneas - Poluição. 2. Hidrogeologia. 3. Contaminação.
I. Título.

Ficha catalográfica elaborada pela STATI – Biblioteca da UNESP
Campus de Rio Claro/SP
Comissão Examinadora

__________________________________________

PROF. DR. LEANDRO EUGENIO SILVA CERRI

__________________________________________

PROF. DR. JOSÉ EDUARDO RODRIGUES

__________________________________________

PROF. DR. JOSÉ EDUARDO ZAINE

__________________________________________

JOSÉ ANGELO FERREIRA DA SILVA

aluno

Rio Claro, ____ de _______________ de 20 ____

Resultado:_______________________
À minha esposa Mayra,
Ao meu filho Leonardo,
Aos meus irmãos, Fernando (in memorian) e Cláudia,
Aos meus pais, José (in memorian) e Maria,
Aos meus avós, Orlando (in memorian) e Solidéa.
Agradecimentos

Ao educador, professor e amigo Leandro Cerri. Pelas inúmeras vezes que me
incentivou e me disciplinou ao longo destes anos, não permitindo que eu desanimasse diante
dos problemas e obstáculos que se apresentassem. Pelo apoio técnico e orientação
metodológica, que tanto acrescentaram à minha formação acadêmica, despertando-me o
interesse pela busca da essência científica. Mas, principalmente, pela sua presença nos meus
momentos mais difíceis.
À Fundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes)
pelo apoio financeiro, durante o primeiro ano dos trabalhos.
Ao Programa de Pós-Graduação em Geociências Meio Ambiente e suas coordenações
ao longo destes anos, pela estrutura, oportunidades e dedicação ao aprimoramento
educacional e científico.
À minha família. Minha esposa Mayra, meu filho Leonardo, minha mãe Maria, minha
irmã Cláudia e minha avó Solidéa, pela compreensão e incentivo, e por sempre terem
acreditado nos meus passos. Aos meus tios José e Mírian, pelo carinho e apoio; meus primos
Jomir e Kátia, Mariana e André pelas conversas e momentos inesquecíveis. Um
agradecimento especial à tia Vera Lúcia, pela sua presença sempre e importante amizade.
Ao Jorge e Keiko pelo apoio e compreensão sempre. À Kayra e ao Marcos, que apesar
da distância estiveram sempre presentes.
Aos amigos e colegas da graduação, pelo companheirismo e marcantes lembranças:
Marcelo “Jr. Baiano” Cottas, Alessandro “Frangão” Medeiros Silva, Richard “Jaú” Liberatti,
Adriano “Rolha” Ferreira da Silva, Maurício-Má e Lívia-Lí, Renato “Tupã” Meira
Andriguetti, Frederico “Bucos” Vidigal, Maurice “Burrice-Madruga” de Assis Ferreira,
Leandro “Biscoito” Reis Vieira, Samara-Sam, Ana Lívia “Ruivona” Zeitune, Gustavo “Pira”
Sturion Codo, Saulão Nunes, André “Figura” Ferreira, Oswaldo “ Barney”, Eduardo
“Folgado”, Lucas “Cabelo” Celeri, Patrícia “Pati-Pum” e João Olívio. Ah! Valeu Rafael “Sem
Base” Rachid Ajub, grandes lembranças das nossas primeiras experiências profissionais.
Um agradecimento especial ao Fábio Augusto “Jaca-Wally” Gomes Vieira Reis e à
Lucília “Liló” pela amizade, companheirismo e hospitalidade ao longo destes anos.
Ao amigo Ricardo Papa (in memorian) pelas poucas mas inesquecíveis lembranças.
Às secretárias Márcia e Elaine (Seção de Graduação), Laura e Eliana (Seção de Pós-
graduação) sempre muito prestativas e atenciosas.
À biblioteca e seus funcionários, em especial à Suzi e à Moema.
Aos colegas de trabalho, Wilson “Sushi” Yamamoto, Simone(tis) e Juscelino “Juca”
grandes amigos e desenhistas, Daniel “Balô-co”, Fred, Mônica e Carlos, Rogério “Rato”,
Fabíola, Carla, Juliana, Carlos Eduardo“Fú”, Guilherme “Mamilo”, Sérgio, Sandra, Odélio,
Everton, Sueli “Anômala”, Thiago “Babacu”, Rafael “Placenta”, Vanessa “Larguinha”,
Rogério “Carla Perez”, Douglas “Cinco”, Nicolas “Mexinha”, Flávio Hayashi, Marcio, José
Cláudio, Fernando, Alex, Rui, Sônia, Léia e Nilma.
As conquistas vêm em etapas, cumpridas uma após a outra, até alcançarmos uma meta
maior. O início da minha trilha começou com muitas dificuldades e uma união, um laço muito
importante, hoje já desfeito, ajudou-me a chegar aqui com muita dedicação e carinho. Ivete,
obrigado.
Sumário

ÍNDICE i
LISTA DE FIGURAS iv
LISTA DE TABELAS vi
LISTA DE ABREVIATURAS E SÍMBOLOS ix
RESUMO xiii
ABSTRACT xiv
1. INTRODUÇÃO 1
2. OBJETIVOS 5
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 6
4. METODOLOGIA DA PESQUISA 56
5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 58
6. CONCLUSÕES 129
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 131
Índice

1. INTRODUÇÃO 1
2. OBJETIVOS 5
3. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 6
3.1. SOLOS 6
3.1.1. ORIGEM E FORMAÇÃO 6
3.1.2. CLASSIFICAÇÕES: TEXTURAL E GENÉTICA 7
3.1.2.1. Solos Residuais 7
3.1.2.2. Solos Transportados 8
3.1.3. CARACTERÍSTICAS DOS SOLOS 10
3.1.3.1. Fases Constituintes 10
3.1.3.2. Distribuição das Fases Líquida e Gasosa: Zonas Saturada e Não 11
Saturada
3.1.3.3. Propriedades Físicas dos Aqüíferos ou Hidráulicas 13
3.1.3.4. Heterogeneidades dos Solos 17
3.2. ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 18
3.2.1. DISTRIBUIÇÃO DAS ÁGUAS SUBTERRÂNEAS 18
3.2.1.1. Zona Saturada: Aqüíferos 19
3.3. PETRÓLEO: CONSTITUINTES E PRODUTOS DERIVADOS 21
3.3.1. CONSTITUINTES 21
3.3.2. PRODUTOS DERIVADOS DE PETRÓLEO 21
3.3.3. HIDROCARBONETOS 23

i
3.3.3.1. Propriedades Físico-Químicas 24
3.3.3.2. Comportamento e Transporte dos Hidrocarbonetos de Petróleo 29
nos Meios Geológico e Hidrogeológico
3.3.3.2.1. Formas de Ocorrência: Fases dos Hidrocarbonetos 30
nas Zonas Não Saturada e Saturada
3.3.3.2.2. Mecanismos de Transporte 36
3.3.3.2.3. Fatores Influentes no Transporte e Distribuição dos 39
NAPLs em Subsuperfície
3.3.3.2.4. Mecanismos de Redução do Transporte 42
3.3.3.2.5. Mecanismos de Aceleração do Transporte 43
3.3.3.3. Toxicidade e Efeitos à Saúde 45
3.4. TÉCNICAS DE SANEAMENTO E REMEDIAÇÃO 48
3.4.1. TÉCNICAS DE BIORREMEDIAÇÃO 48
3.4.1.1. Ex-Situ 49
3.4.1.2. In Situ 49
3.4.2. EXTRAÇÃO DE VAPORES DO SOLO (SVE – SOIL VAPOR EXTRACTION) 51
3.4.3. BOMBEAMENTO E TRATAMENTO (PUMP-AND-TREAT) 52
3.4.4. EXTRAÇÃO MULTIFÁSICA (MPE – MULTI-PHASE EXTRACTION) OU 52
BIOSLURPING
3.4.5. TRINCHEIRA 53
3.4.6. CONFINAMENTO GEOTÉCNICO OU COBERTURA 53
3.4.7. INCINERAÇÃO 53
3.5. LEGISLAÇÃO AMBIENTAL FEDERAL 54
4. METODOLOGIA DA PESQUISA 56
5. APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS 58
5.1. ETAPA 1 – TRABALHOS PRÉVIOS 58

ii