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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Campus de Rio Claro
ASSINATURAS GEOELÉTRICAS EM ÁREA CONTAMINADA POR
HIDROCARBONETO NO PÓLO INDUSTRIAL DE CUBATÃO – SP
Marcus Paulus Martins Baessa
Orientador: Prof. Dr.Chang Hung Kiang
Dissertação de Mestrado elaborada junto ao
Curso de Pós-Graduação em Geociências e
Meio Ambiente, Área de Geociências e Meio
Ambiente, para obtenção do Título de Mestre.
Rio Claro (SP)
2007
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Livros Grátis
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Milhares de livros grátis para download.
Ficha Catalográfica elaborada pela STATI – Biblioteca da UNESP
Campus de Rio Claro/SP
551 Baessa, Marcus Paulus Martins
B142a Assinaturas geoelétricas em área contaminada por hidrocar-
boneto no pólo industrial de Cubatão – SP / Marcus Paulus
Martins Baessa. – Rio Claro : [s.n.], 2007
102 f. : figs., gráfs., tabs.
Dissertação (mestrado) – Universidade Estadual Paulista,
Instituto de Geociências e Ciências Exatas
Orientador: Chang Hung Kiang
1. Geofísica. 2. Áreas contaminadas. 3. Métodos geoelétri-
cos. 4. Biodegradação de hidrocarbonetos. 5. Anomalias
condutivas e hidroquímica. I. Título.
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COMISSÃO EXAMINADORA
Prof. Dr. Chang Hung Kiang - Orientador
(DGA, IGCE – UNESP/Rio Claro)
Prof. Dr. Walter Malagutti Filho
(DGA, IGCE – UNESP/Rio Claro)
Prof. Dr. Vagner Roberto Elis
(DG, IAG – USP/São Paulo)
Marcus Paulus Martins Baessa - Aluno
Rio Claro, 13 de Setembro de 2007.
Resultado: APROVADO com menção de distinção no Programa de Pós-Graduação em
Geociências e Meio ambiente – Área de Concentração em Geociências e Meio ambiente
DEDICATÓRIA
Dedico esta dissertação à minha família, por todo o esforço
que fizeram pela minha educação, sempre com muita atenção,
apoio, carinho e, principalmente, amor.
E à Fabiana pela paciência, amor e carinho, e a nossa filha
Gabi que está por vir, minha nova fonte de inspiração.
AGRADECIMENTOS
Ao Centro de Pesquisa e Desenvolvimento Leopoldo Américo Miguez de Mello –
CENPES, pela oportunidade a mim dada;
À Universidade Estadual Paulista – UNESP, Campus Rio Claro, ao Programa de Pós-
graduação em Geociências e Meio Ambiente e ao Laboratório de Análise de Bacias -
LEBAC, pelo apoio e atenção durante o mestrado;
À Gina Vazquez, gerente da Gerência de Biotecnologia e Tratamento Ambientais
(BTA) do CENPES, pelo apoio e incentivo;
Ao Grupo de Resíduos e Áreas Impactadas (GRAI) da BTA/CENPES, principalmente
à Dra. Adriana Ururahy Soriano, minha grande tutora, e à Geóloga Fátima Ferreira do
Rosário, por facilitar minha dedicação ao mestrado;
Ao José Luiz Bampa Sauerbronn, coordenador do setor de Saúde, Meio Ambiente e
Segurança Corporativo (SMS-CORP) da PETROBRAS, à Viviana Canhão Bernardes G.
Coelho, gerente de SMS do ABAST-CORP, e aos gerentes de SMS da RPBC Luiz
Calixto de Oliveira Filho e a Rosângela Correia, por disponibilizarem uma área de
trabalho e a autorização para utilização dos dados;
Ao Carlos da Silva Rosa e Daniela Luz Aguiar do SMS da RPBC, pelo apoio local e
amizade;
Ao meu orientador Prof. Dr. Chang Hung Kiang, do Laboratório de Estudos de Bacias
- LEBAC da UNESP/Rio Claro, pelo apoio técnico-científico e pela disponibilização de
recursos para o levantamento geofísico e as amostragens;
Especial agradecimento à Dra. Andresa Oliva do LEBAC/UNESP/Rio Claro, pela
amizade e, principalmente, pelo apoio durante todo o processo de aquisição e tratamento
de dados, assim como nas discussões técnicas;
Ao Geólogo Márcio Costa Alberto do LEBAC/UNESP/Rio Claro, pela amizade e
apoio nas discussões técnicas, tendo em vista seu conhecimento sobre a área;
Aos técnicos Francisco Manoel Gracia Barrera (Paco) e Cláudio Ribeiro da Silva, do
Departamento de Geologia Aplicada da UNESP/Rio Claro, e ao mestrando Davi Betanho
Romualdo, pelo apoio durante os levantamentos geofísicos e amostragens;
À Prof
a
Dra. Maria Rita Caetano Chang, pela revisão desta dissertação;
À Química Mirtis Irene Ariza Malagutti do Laboratório de Hidrogeologia e
Hidroquímica (H
2
L) da UNESP/Rio Claro pelas análises hidroquímicas;
Ao Geólogo Vitor Pimenta da empresa BRAIN TECNOLOGIA, pela disponibilização
dos dados do diagnóstico geoambiental efetuado na área de estudo;
A todos os colegas e Professores do Programa de Pós-graduação em Geociências e
Meio ambiente da UNESP/Rio Claro;
A toda equipe do LEBAC, principalmente à Cristiane Wiechmann, e aos colegas
Didier Gastmans, Marco Pede, Flávio de Paula e Silva, Fernando Santos Corrêa e Eduardo
de Mio, pelo apoio e boas risadas durante os almoços e lanches;
Aos meus amigos e companheiros do GRAI/BTA, pelo incentivo e apoio;
E a todos aqueles que, embora aqui não mencionados, de alguma maneira
contribuíram para o êxito desta dissertação.
"A dúvida é o primeiro passo para a ciência ou
para a verdade; aquele que não discute nada, não
se assegura de nada; o que não duvida de nada,
não descobre nada” (Diderot).
vii
SUMÁRIO
Página
ÍNDICE DE GRÁFICOS E TABELAS.................................................................. ix
ÍNDICE DE FIGURAS............................................................................................. ix
RESUMO .................................................................................................................. xii
ABSTRACT .............................................................................................................. xiii
I. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 1
II. OBJETIVOS ........................................................................................................ 3
III. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA.................................................................... 3
IV. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ......................................................................... 10
IV.1. Transporte de Contaminante no Meio ..................................................... 11
IV.2. Biodegradação de Hidrocarbonetos de Petróleo ...................................... 12
IV.3. Eletrorresistividade .................................................................................. 18
IV.3.1. Sondagem Elétrica Vertical (SEV) .............................................. 20
IV.3.2. Imageamento Elétrico 2D e 3D ................................................... 22
IV.4. Anomalias Geoelétricas ........................................................................... 25
V. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS .......................................... 35
V.1. Levantamento Histórico ............................................................................ 36
V.2. Ensaios Geofísicos .................................................................................... 38
V.2.1. Sondagem Elétrica Vertical ........................................................... 38
V.2.1.1. Identificação de Anomalias Geoelétricas .......................... 45
V.2.2. Imageamento Elétrico 2D e 3D ..................................................... 48
V.2.2.1. Interpretação dos imageamentos ...................................... 50
viii
V.3. Resultados Hidroquímicos ........................................................................ 63
VI. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES........................................................ 68
VII. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ........................................................... 70
VIII. ANEXOS ......................................................................................................... 83
VIII.1. ANEXO 1 – Modelos Geoelétricos das SEVs....................................... 84
ix
ÍNDICE DE GRÁFICOS E TABELAS
Gráfico 1 – Distribuição das principais atividades contaminantes (CETESB, 2006). 1
Gráfico 2 – Distribuição dos principais tipos de contaminantes (CETESB, 2006).... 2
Tabela 1 – Resultados de análises químicas de água subterrânea referentes a
compostos orgânicos. Valores anômalos com base nas listas de Valores
Orientadores destacados em vermelho........................................................................
Tabela 2 – Resultados de análises químicas de solo referentes a compostos
orgânicos. Valores anômalos com base nas listas de Valores Orientadores
destacados em vermelho.............................................................................................
Tabela 3 – Pontos com presença de compostos orgânicos voláteis (Modificado de
BRAIN, 2006).............................................................................................................
Tabela 4 – Relações do Fator de Formação (Fr) com outras propriedades do meio
(ASQUITH, 1982; RIDER, 1996)..............................................................................
Tabela 5 – Resultados de análises químicas de solo referentes a compostos
orgânicos. Valores anômalos com base nas listas de Valores Orientadores
destacados em vermelho.............................................................................................
Tabela 6 – Modelo geoelétrico final na área de estudo............................................... 41
Tabela 7 – Resultados estatísticos básicos das variáveis estudadas............................ 44
Tabela 8 – Caracterização dos imageamentos 2D e 3D.............................................. 49
Tabela 9 – Resultados hidroquímicos dos poços de monitoramento amostrados....... 65
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 1 - Planta de localização da área de estudo...................................................... 4
Figura 2 - Modelo hidrogeológico conceitual na área da RPBC (FUNDUNESP,
2000)...........................................................................................................................
Figura 3 – Levantamento histórico das fontes potenciais, dos pontos com de fases
6
7
8
33
36
5
x
livre e dissolvida, e de amostragem de solo e compostos voláteis..............................
Figura 4 - Efeitos dos processos de advecção, dispersão e sorção na concentração
de contaminantes (SUTHERSAN, 2001)....................................................................
Figura 5 – Influência do arranjo dos grãos na dispersão mecânica (FERNANDES,
2002)...........................................................................................................................
Figura 6 – Zonas de biodegradação de hidrocarbonetos (Modificado de
SUTHERSAN, 2001)..................................................................................................
Figura 7 – Relação entre as reações de biodegradação e o potencial de oxi-redução
(SORIANO, 2006)......................................................................................................
Figura 8 – Esquema de sondagem elétrica (BRAGA, 2005a).................................... 19
Figura 9 – Representação esquemática para o cálculo da resistividade dos
materiais......................................................................................................................
Figura 10 – Esquema de campo para o arranjo Schlumberger (BRAGA, 2006)........ 21
Figura 11 – Esquema da embreagem nas curvas de SEV (BRAGA, 2006)............... 21
Figura 12 – Modelo de curva de campo dos valores de resistividade aparente.......... 22
Figura 13 – Esquema de aquisição de dados geoelétricos pela técnica de
imageamento 2D (LOKE, 2000).................................................................................
Figura 14 – Esquema de aquisição de imageamento 3D (GEOTOMO, 2004)........... 24
Figura 15 – Modelo utilizado na inversão 3D (GEOTOMO, 2004)........................... 24
Figura 16 – Modelo de camada isolante, anomalia resistiva (MAZÁC et al. 1987).. 26
Figura 17 – Modelo de zoneamento geoquímico (Modificado de BAEDECKER et
al., 1993).....................................................................................................................
Figura 18 – Modelo geoelétrico de pluma de LNAPL (Modificado de SAUCK,
2000)...........................................................................................................................
Figura 19 – Variações percentuais de condutividades, associada à população
microbiana (Modificado de ABDEL ALL et al., 2004)..............................................
Figura 20 – Comparação entre valores de resistividade da razão σ
e
c
(z)/ σ
e
uc
(z)
obtidos em laboratório (A) e em campo (B) (Modificado de WERKEMA JR et al.,
2003 e 2004)................................................................................................................
Figura 21 – Dissolução de grãos devido à biodegradação dos hidrocarbonetos
(Modificada de ABDEL AAL, 2006).........................................................................
9
10
11
14
14
19
23
26
28
29
31
32
xi
Figura 22 – Curva esquemática da variação temporal da resistividade...................... 34
Figura 23 – Mapa de levantamento histórico das possíveis fontes de contaminação. 37
Figura 24 – Mapa de localização dos ensaios geofísicos (SEVs e imageamentos 2D
e 3D)............................................................................................................................
Figura 25 – Modelos variográficos utilizados para a krigagem dos dados de
resistividades, sendo: a – Resistividade acima do NA e b - Resistividade no 1º
nível saturado..............................................................................................................
Figura 26 – Mapa potenciométrico da área com base nos dados de SEVs................. 43
Figura 27 – Mapa topográfico da área de estudo........................................................ 45
Figura 28 – Mapa de resistividade acima do NA........................................................ 46
Figura 29 – Mapa de resistividade do primeiro nível saturado................................... 47
Figura 30 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L1....................... 51
Figura 31 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L2....................... 52
Figura 32 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L3....................... 53
Figura 33 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L4....................... 54
Figura 34 – Resultados do imageamento 3D-1: A. Bloco do imageamento 3D-1; B.
slices vertical e horizontal; C. anomalias condutivas..................................................
Figura 35 – Mapas de resistividades em profundidade do imageamento 3D-1.......... 57
Figura 36 – Resultados do imageamento 3D-2, onde: A. Bloco do imageamento
3D-2; B. slices vertical e horizontal; C. anomalias condutivas...................................
Figura 37 – Mapas de resistividades em profundidade do imageamento 3D-2.......... 60
Figura 38 – Resultados do imageamento 3D-3, onde: A. Bloco do imageamento
3D-2 e B. slices vertical e horizontal..........................................................................
Figura 39 – Mapas de resistividades em profundidade do imageamento 3D-3.......... 62
Figura 40 – Mapas de integração das anomalias condutivas...................................... 64
Figura 41 – Mapa de distribuição dos diagramas de Sttif com curva de isovalores
de NH
4
+
.......................................................................................................................
39
42
56
61
67
59
xii
RESUMO
Visando caracterizar assinaturas geoelétricas em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de
petróleo, foram realizados levantamentos geofísicos utilizando-se os métodos da
eletrorresistividade e análises hidroquímicas em área localizada no Pólo Industrial de Cubatão
– SP. Foram realizadas 19 sondagens elétricas verticais (SEVs), 4 imageamentos elétricos 2D
e 3 imageamentos elétricos 3D, tendo sido identificadas, por meio destas técnicas, 12, 21 e 9
anomalias, respectivamente. Constatou-se que a presença de anomalias condutivas na zona
não saturada coincide com a ocorrência de fase livre nos poços de monitoramento. A
identificação de NH
4
+
, subjacente à ocorrência de fase livre, confirmou a atuação de processo
de denitrificação. As baixas concentrações dos íons sulfato (SO
4
2-
) e ferroso (Fe
2+
) indicam
que os mesmos foram reduzidos biologicamente para sulfeto (S
2-
) e precipitado como sulfeto
de ferro (FeS), respectivamente. Esses resultados permitem concluir que as anomalias
condutivas estão diretamente associadas à presença de fase residual de hidrocarbonetos, em
processo de biodegradação, na zona não saturada. Desta forma, os métodos de investigação
geofísica utilizados permitiram identificar áreas sob influência de hidrocarbonetos de
petróleo.
Palavras-chave: Métodos geoelétricos, áreas contaminadas, biodegradação de
hidrocarbonetos, anomalias condutivas e hidroquímica.
xiii
ABSTRACT
Geophysical surveys using electroresistivity methods and hydrochemical analyses were
applied aiming the characterization of geoelectrical signatures in hydrocarbon contaminated
sites located in the Polo Industrial de Cubatão – SP. There have been accomplished nineteen
vertical electric soundings (VESs), four 2D and three 3D electrical imaging, which identified
12, 21 and 9 geophysical anomalies respectively. It was verified that the presence of
conductive anomalies within the non-saturated zone coincided with the occurrence of free
phase on the monitoring wells. Ammonium (NH
4
+
) identification, underlying the free phase
occurrence, reinforced the activity of denitrifying process. Additionally, low concentration
values of sulfate (SO
4
2-
) and ferrous (Fe
2+
) ions indicated that they were, respectively,
biologically reduced to sulfide (S
2-
) and precipitated as iron sulfide (FeS). Based on those
results, it was concluded that the conductive anomalies detected inside the non-saturated zone
were directly associated with the presence of hydrocarbon residual phase, with was
undergoing a biodegradation process. Therefore, the geophysical methods applied in this
study allowed the identification of sites under petroleum hydrocarbons influence.
Keywords: Geoelectric methods, contaminated sites, hydrocarbon biodegradation, conductive
anomalies and hydrochemistry.
1
I. INTRODUÇÃO
No Brasil, e principalmente no estado de São Paulo, devido à presença do Pólo
Industrial de Cubatão, a conscientização da sociedade a respeito problemas ambientais teve
início nas décadas de 70 e 80, com a criação da Companhia de Tecnologia de Saneamento
Ambiental (CETESB) em 1976 e o estabelecimento do “Programa Cubatão de Fontes
Poluidoras” em 1983. Esse Programa foi realizado com apoio do Banco Interamericano de
Desenvolvimento (BIRD), visando à redução de emissões e ao estudo das principais fontes
contaminantes no Pólo Industrial de Cubatão (ABEQ, 2004).
Em 2001, dentro do Projeto de Cooperação Técnica Brasil-Alemanha, a CETESB,
juntamente com a Sociedade de Cooperação Técnica Deutsche Gesellschaft für Technische
Zusammenarbeit (GTZ), do governo da Alemanha, lançaram o Manual de Gerenciamento de
Áreas Contaminadas e o Relatório de Estabelecimento de Valores Orientadores para Solo e
Água Subterrânea no Estado de São Paulo, posteriormente revisado em 2005.
Desde então, a CETESB vem solicitando que as empresas realizem investigações em
suas áreas, visando determinar se as mesmas encontram-se contaminadas. De acordo com o
último levantamento realizado em novembro de 2006 (CETESB, 2006), o estado de São Paulo
apresenta 1.822 áreas distribuídas por atividade (Gráfico 1) e por tipo de contaminante
(Gráfico 2).
Gráfico 1 – Distribuição das principais atividades contaminantes (CETESB, 2006).
2
Gráfico 2 – Distribuição dos principais tipos de contaminantes (CETESB, 2006).
Para atender às demandas dos órgãos ambientais, as empresas vêm realizando
investigações ambientais, utilizando métodos diretos (amostragens de solo e água subterrânea;
sondagens; instalação de poços de monitoramento; ensaios hidrogeológicos e físicos; análises
químicas de solo e água subterrânea) e métodos indiretos (levantamentos geofísicos).
Devido aos altos custos dos métodos diretos, principalmente das análises químicas,
cada vez mais vêm sendo aplicados métodos indiretos de investigação, principalmente os
métodos geofísicos, por meio das técnicas de sondagem elétrica vertical (SEV),
caminhamento elétrico, imageamento elétrico e Ground-Penetrating Radar (GPR). Os
resultados da interpretação dos dados geofísicos associado com o modelo conceitual
preliminar e dados históricos da área podem direcionar as etapas de instalação de poços de
monitoramento e amostragem de solo, minimizando os trabalhos de investigação direta.
3
Na área de estudo, objeto desta dissertação, já havia sido realizado um estudo de
investigação pela empresa de consultoria BRAIN TECNOLOGIA, entre 2005 e 2006, que
confirmou a contaminação da mesma pela presença de fase livre de produtos derivados de
petróleo.
Assim, estes resultados foram utilizados para direcionar os levantamentos geofísicos
(SEV e imageamento elétrico 2D e 3D) e hidroquímicos, realizados com o apoio da equipe do
Laboratório de Estudos de Bacias (LEBAC) da Universidade Estadual Paulista (UNESP),
Campus Rio Claro, com vistas a avaliar as plumas contaminantes de hidrocarboneto, segundo
os modelos desenvolvidos por Mazác et al. (1980) e Sauck (2000).
II. OBJETIVO
A utilização de algumas técnicas geofísicas na avaliação de áreas contaminadas por
hidrocarboneto de petróleo, muitas vezes é questionada quanto aos seus resultados, uma vez
que na literatura são reportados dois modelos geoelétricos correlacionando as anomalias
geoelétricas ao contaminante. O modelo “de camada isolante”, de Mazác et al. (1980),
considera a anomalia resistiva, e o “geoelétrico condutivo de pluma de light nonaqueous-
phase liquids (LNAPLs)”, de Sauck (2000), considera a anomalia condutiva.
A presente dissertação tem por objetivo avaliar as respostas geoelétricas em uma área
contaminada por hidrocarbonetos derivados de petróleo, à luz destes modelos.
III. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
A área de estudo está situada no Pólo Industrial de Cubatão, que está instalado na
porção norte do município de Cubatão, na região sudeste do estado de São Paulo (Fig. 1).
Segundo Augusto Filho et al.(1988), a área está situada numa região que compreende
um relevo de transição entre o Planalto Atlântico e a Baixada Santista, representados
respectivamente pela Serra de Cubatão e por uma planície com complexa rede de drenagens
da bacia hidrográfica do Rio Cubatão.
4
Figura 1 - Planta de localização da área de estudo.
O clima é tropical com variações quente e úmido, verificando-se também a existência
de microclimas ocasionados pela variação do relevo (TORRES et al., 2002). De acordo com
CETESB (1985), a umidade relativa do ar é da ordem de 70 a 90%. Devido ao efeito
orográfico, nas escarpas da Serra do Mar a pluviosidade média anual é em torno de 4.000mm,
enquanto nas zonas mais baixas é de 2.500mm (IPT,1985).
A geologia da região onde se encontra o Pólo Industrial de Cubatão é caracterizada
basicamente por:
• Complexo Costeiro – constituído por migmatitos, gnaisses graníticos porfiroblásticos,
biotita-gnaisses e gnaisses peraluminosos (RODRIGUEZ, 1998), que compõem a
região serrana;
5
• Planície Costeira de Santos – formada essencialmente por depósitos quaternários
marinhos ou flúvio-lagunares, sotopostos a depósitos de mangues e aluviões atuais
(FUNDUNESP, 2000);
• Depósitos Detríticos de Encosta (Debris Flows) – constituídos por lama, areia,
cascalhos e blocos provenientes do intenso e longo processo de erosão diferencial que
acumulou, ao longo do tempo, grandes volumes de detritos nas encostas e no sopé da
Serra do Mar (FUNDUNESP, 2000).
A Refinaria Presidente Bernardes de Cubatão (RPBC), inserida no Pólo Industrial de
Cubatão, assenta-se sobre um aqüífero livre e heterogêneo, podendo apresentar localmente
característica de confinamento. O fluxo regional de água subterrânea é essencialmente
controlado pela topografia, sendo modificado, localmente, pelos contrastes nas propriedades
petrofísicas (porosidade e permeabilidade) do meio (Figura 2).
0 500 1000 m
0
20 m
10
Zona não saturada
Aterro /
Debris flow
Fluvial
D ebr is flow
Embasamento alterado
Embasamento
Linhas de fluxo
Rio Cubat ão
Figura 2 - Modelo hidrogeológico conceitual na área da RPBC (FUNDUNESP, 2000).
De acordo com o diagnóstico geoambiental da área que serviu de base para este
trabalho, foram realizados (BRAIN, 2006):
• Levantamentos geofísicos (Ground-Penetrating Radar - GPR e imageamento
elétrico 2D);
6
• Instalação de poços de monitoramento;
• Sondagens a trado;
• Análise de compostos orgânicos voláteis (VOC);
• Amostragem e análise de solo, água subterrânea e fase livre.
O levantamento geofísico por meio da técnica de GPR serviu para identificar dutos e
instalações subterrâneas, enquanto que o imageamento 2D prestou-se a identificar anomalias
que pudessem ser correlacionadas à contaminação por hidrocarboneto.
Além dos 8 poços que já existiam na área, foram instalados mais 42, totalizando 50
poços de monitoramento na área de estudo, sendo identificados 14 poços de monitoramento
(PMs-02, 03, 06, 07, 10, 12, 13, 14, 16, 23, 25, 32, 33 e 42) com presença de fase livre de
LNAPLs, enquanto a presença de fase dissolvida foi observada em 10 poços de
monitoramento, em duas campanhas de amostragem (PMs-08, 22, 26, 27, 28, 30, 35, 39, 43 e
44) (Tabela 1).
Tabela 1 – Resultados de análises químicas de água subterrânea referentes a compostos
orgânicos. Valores anômalos com base nas listas de Valores Orientadores destacados em
vermelho.
* Valores de intervenção da CETESB (2005).
** Valores de intervenção da Lista Holandesa, para solo com 25% de teor de argila e 10% de
matéria orgânica (VROM, 2000).
TPH Benzeno Tolueno
Etil
benzeno
m,p-
Xilenos
o-Xileno
Água
(ppb)
Água
(ppb)
Água
(ppb)
Água
(ppb)
Água
(ppb)
Água
(ppb)
Poços de
monitoramento
600 ** 5 * 30 * 40 * 500 * 500 *
PM-08 130
36,2
< 1 26,3 17,8 < 1
PM-22
1100
< 1
369,8 202,9 991,4
440,8
PM-26
840
< 1 < 1 2 4 < 1
PM-27
1050
< 1 < 1 < 1 < 2 < 1
PM-28 350
6
< 1 < 1 < 2 < 1
PM-30
750 16
< 1 < 1 < 2 < 1
PM-35
1700
< 1 23
40
80 38
PM-39
1000
< 1 < 1 < 1 < 2 < 1
PM-43
650 13
< 1 < 1 < 2 < 1
PM
-
44
610
<1
<1
<1
<2
<1
7
Em solo, foram observados 4 pontos com concentração de contaminantes acima dos
valores de intervenção (SDs-01, 10, 13 e 54) dentre os 43 pontos amostrados, tendo como
base os valores de intervenção para área agrícola que são mais restritivos que o industrial,
devido à exigência do órgão ambiental (Tabela 2).
Tabela 2 – Resultados de análises químicas de solo referentes a compostos orgânicos. Valores
anômalos com base nas listas de Valores Orientadores destacados em vermelho.
Analisando os perfis de sondagens, pode-se dizer que a constituíção da área é bastante
heterogênea, sendo composta por uma camada superior de aterro em grande parte da área, que
se sobrepõe a sedimentos fluviais, compostos por depósitos areno-argilosos, com seixos de
tamanhos variados, e silto-argilosos, típicos de planície de inundação.
A amostragem de VOC foi realizada em 54 pontos, até a profundidade de 1,5m, em
intervalos de 0,5m, tendo sido identificados 7 pontos (VOC-104, 106, 107, 108, 121, 123 e
124) com presença de concentrações de gases (Tabela 3).
A Figura 3 apresenta a distribuição dos pontos de amostragem de solo, água
subterrânea e compostos orgânicos voláteis que apresentaram concentrações acima das listas
de referência.
TPH HPA Benzeno Tolueno
Etil
benzeno
m,p-
Xilenos
o-Xileno
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Pontos de
sondagem
5000 ** 40 ** 0,06 * 30 * 35 * 25 * 25 *
SD-01 (1,0m) 102 0,29
45
< 0,01 < 0,01 < 0,02 < 0,01
SD-10 (0,5m) 9 0,24
0,11
< 0,01 0,05 0,06 < 0,01
SD-13 (0,5m) 451
45,35
< 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,02 < 0,01
SD-54 (2,5m)
20872
15,7 < 0,01 < 0,01 0,09 < 0,03 < 0,01
* Valores de intervenção para área agrícola da CETESB (2005).
** Valores de intervenção da Lista Holandesa, para solo com 25% de teor de argila e 10% de
matéria orgânica (VROM, 2000).
8
Tabela 3 – Pontos com presença de compostos orgânicos voláteis (Modificado de BRAIN,
2006).
A potenciometria da área não apresenta uma direção preferencial, possivelmente
devido ao alto potenciométrico localizado na porção sudeste da área, gerado pelo encontro do
canal com o rio Cubatão, e a presença da barreira hidráulica junto ao PM-13; além disso, o
nível do rio Cubatão é controlado por uma barragem, localizada à jusante da área.
Pontos de amostragem Profundidade (m) VOC (ppm)
VOC-104 1,0 80
0,5 300
1,0 400
VOC-106
1,5 220
VOC-107 0,5 60
0,5 100
1,0 420
VOC-108
1,5 360
VOC-121 1,5 100
0,5 260
1,0 2020
VOC-123
1,5 740
0,5 20
VOC-124
1,0 40
9
Figura 3 – Levantamento histórico das fontes potenciais, dos pontos com de fases livre e dissolvida, e de amostragem de solo e compostos
voláteis.
10
IV. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Tendo em vista a complexidade e diversidade de fatores físico-químicos e biológicos
atuantes em áreas contaminadas por hidrocarbonetos de petróleo, a revisão bibliográfica foi
realizada objetivando demonstrar de forma sucinta o comportamento dos hidrocarbonetos de
petróleo, os processos de biodegradação, as técnicas geofísicas, e principalmente, a
interpretação das anomalias geofísicas com base nos modelos de camada isolante (MAZÁC et
al. 1980) e geoelétrico condutivo de pluma de LNAPLs (SAUCK, 2000), que se baseiam em
anomalias resistiva e condutiva, respectivamente.
IV.1. Transporte do contaminante no meio
Para avaliação do comportamento de hidrocarbonetos de petróleo (LNAPLs), durante
sua migração da superfície até a zona saturada, é necessário o entendimento dos processos
físico-químicos (advecção, dispersão e sorção) e biológicos (degradação anaeróbica e
aeróbica) associados.
No processo advectivo, os contaminantes migram juntos com o fluxo da água
subterrânea, geralmente não reduzindo a massa ou a concentração dos contaminantes,
enquanto que na dispersão e na sorção, embora não ocorra a degradação dos contaminantes
(FERNANDES, 2002), haverá redução de sua concentração. A Figura 4 demonstra os efeitos
desses processos sobre a concentração dos contaminantes.
Figura 4 - Efeitos dos processos de advecção, dispersão e sorção na concentração de
contaminantes (SUTHERSAN, 2001).
11
Advecção
É o processo de transporte de um soluto através do fluxo da água subterrânea, em
conformidade com a velocidade intersticial do meio poroso, logo, sendo dependente das
propriedades do aqüífero, tais como: porosidade efetiva (ηe); gradiente hidráulico (dh/dL); e
principalmente a condutividade hidráulica (K). A advecção é o mecanismo preponderante na
mobilização da fase livre dos hidrocarbonetos.
Dispersão Hidrodinâmica
O processo de dispersão hidrodinâmica é responsável pela diluição da concentração de
contaminantes dissolvidos na água subterrânea, sendo que existem duas componentes neste
processo: dispersão mecânica e difusão molecular.
A movimentação de um soluto pelo processo de dispersão hidrodinâmica ocorrerá da
área de maior concentração para a área de menor concentração, sendo o deslocamento
proporcional à concentração inicial do mesmo (FETTER, 1998; SPITZ & MORENO, 1996;
BEDIENT et al., 1999).
O processo de dispersão mecânica é influenciado basicamente por: variação da
velocidade através dos poros, tortuosidade e fricção no interior dos poros do arcabouço
(Figura 5).
Figura 5 – Influência do arranjo dos grãos na dispersão mecânica (FERNANDES, 2002).
12
A difusão molecular é, intrinsecamente, um fenômeno de diluição dos componentes
solúveis, sendo o principal processo formador da fase dissolvida, responsável pela maior
mobilidade dos contaminantes.
No caso de emulsões provenientes de hidrocarbonetos, a dispersão pode se apresentar
como um mecanismo complexo, em virtude dos fenômenos de histerese do arraste de
contaminantes, em especial nas frentes de saturação e franjas capilares. Este processo está
associado à formação da fase adsorvida e também pela produção de uma fração de emulsões
que podem compor a fase dissolvida (MANCINI, 2002).
Sorção
É o processo pelo quais os contaminantes dissolvidos na água subterrânea
particionam-se, aderindo aos grãos do arcabouço. Como resultado ocorre retardação da
migração em relação à velocidade do fluxo da água subterrânea e a conseqüente redução das
concentrações do contaminante, podendo também influenciar na volatilização e na
biodegradação.
Logo, nesse processo podem ocorrer 4 tipos de mecanismos, como: adsorção, que
ocorre quando um soluto adere à superfície dos grãos; troca catiônica/aniônica, quando o
soluto é fixado a superfície dos grãos por forças eletrostáticas; sorção química, quando o
soluto é incorporado aos grãos, sedimentos ou rochas por meio de reações químicas; e
absorção, quando as partículas de soluto são sorvidas no interior de grãos e/ou partículas.
A quantidade de matéria orgânica e de argilominerais, e a hidrofobicidade dos
compostos influenciam diretamente no efeito de sorção.
IV.2. Biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo
A biodegradação dos hidrocarbonetos ocorre por processos biológicos, sendo
responsável pela atenuação natural dos compostos.
13
Durante a biodegradação, microorganismos nativos (fungos e bactérias) podem
degradar os hidrocarbonetos de petróleo, transformando-os em compostos menos tóxicos e
reduzindo sua massa em subsuperfície. A biodegradação dependerá de fatores como: pH;
temperatura; umidade; nutrientes; aeração; composição química do contaminante;
concentração e toxicidade do contaminante; densidade microbiana; salinidade; presença de
aceptores e capacidade metabólica dos microorganismos.
A biodegradação de hidrocarbonetos de petróleo é essencialmente uma reação de oxi-
redução, em que o hidrocarboneto é oxidado (doa elétrons) e um receptor elétrico é reduzido
(recebe elétrons) (MOREIRA, 2005).
Em condições aeróbicas, o oxigênio (O
2
) atua como aceptor de elétrons, enquanto que
em condições anaeróbicas, nitrato (NO
-
3
), manganês (Mn
4+
), ferro (Fe
3+
), sulfato (SO
4
2-
) e
dióxido de carbono (CO
2
) atuam como aceptores. A biodegradação por via aeróbica pode ser
apresentada pela seguinte reação:
Doador + receptor + microorganismos + nutrientes CO
2
+ H
2
O + microorganismos +
produtos residuais ou intermediários
Segundo Duarte (2003), apesar das reações que utilizam oxigênio serem
termodinamicamente mais favoráveis, as concentrações de oxigênio tendem a diminuir,
podendo chegar à zero em função do aumento da população e, conseqüentemente, do aumento
da taxa de respiração dos microorganismos. Quando isso acontece, iniciam-se as reações de
degradação mediadas por microorganismos facultativos e anaeróbcos sob baixa tensão ou
mesmo ausência de O
2
.
Em ambientes anóxicos, a seqüência de reações depende dos microorganismos
presentes, do pH e do potencial redox. Termodinamicamente, a ordem de ocorrência é:
redução de nitrato > redução de Mn
4+
> redução de Fe
3+
> redução de sulfato > metanogênese
(Figura 6).
14
Figura 6 – Zonas de biodegradação de hidrocarbonetos (Modificado de SUTHERSAN, 2001).
Na Figura 7, são apresentadas as reações de biodegradação com os principais
aceptores de elétrons e o potencial de oxi-redução de cada uma dessas reações.
Figura 7 – Relação entre as reações de biodegradação e o potencial de oxi-redução
(SORIANO, 2006).
OHHSSOHe
2
4
2
4
98 +
−
⇒
−
+
+
+
−
OH
g
CH
g
COHe
2
2
,4,2
88 +⇒+
+
+
−
OHOHe
2
2
2
44 ⇒+
+
+
−
OHFeCOsFeOOHHCOHe
2
2
3
)(
3
2 +⇒++
+
+
−
OHsMnCOsMnOHCOHe
2
2)(
3
)(
2
3
32 +⇒++
+
+
−
OHNNOHe
2
6
2
3
21210 +⇒+
+
+
−
Anaeróbica
500
-500
1000
Aeróbica
Quantidade de energia liberada
durante a transferência de elétrons
E
h
0
em milivolts @ pH = 7 e T = 25
o
C
(E
h
0
= +820)
(E
h
0
= +740)
(E
h
0
= +520)
(E
h
0
= -50)
(E
h
0
= -220)
(E
h
0
= -240)
OHHSSOHe
2
4
2
4
98 +
−
⇒
−
+
+
+
−
OH
g
CH
g
COHe
2
2
,4,2
88 +⇒+
+
+
−
OHOHe
2
2
2
44 ⇒+
+
+
−
OHFeCOsFeOOHHCOHe
2
2
3
)(
3
2 +⇒++
+
+
−
OHsMnCOsMnOHCOHe
2
2)(
3
)(
2
3
32 +⇒++
+
+
−
OHNNOHe
2
6
2
3
21210 +⇒+
+
+
−
Anaeróbica
500
-500
1000
Aeróbica
Quantidade de energia liberada
durante a transferência de elétrons
E
h
0
em milivolts @ pH = 7 e T = 25
o
C
(E
h
0
= +820)
(E
h
0
= +740)
(E
h
0
= +520)
(E
h
0
= -50)
(E
h
0
= -220)
(E
h
0
= -240)
15
Biodegradação Aeróbica
Na biodegradação aeróbica, os microorganismos utilizam o oxigênio para oxidar o
composto orgânico a dióxido de carbono (CO
2
) e água. O oxigênio é o aceptor de elétrons que
fornece o maior rendimento energético e, quando presente, o metabolismo aeróbico irá
predominar, não somente devido à termodinâmica favorável, mas também devido a sua
toxicidade aos processos estritamente anaeróbicos (redução de nitrato, redução de
ferro/manganês, redução de sulfato e metanogênese) e inibição à denitrificação (LEHMAN &
DRAGICH, 2001).
A biodegradação pode ser limitada pela baixa solubilidade do oxigênio em água (10
mg/L
-1
a 15ºC), comparado com o rápido consumo pelos processos bióticos e abióticos na
zona saturada e a tendência de precipitação de óxidos, podendo reduzir assim a
permeabilidade do aqüífero (WILSON & BOUWER, 1997).
Durante a biodegradação aeróbica, as bactérias oxidam os hidrocarbonetos aromáticos,
quebrando suas cadeias, resultando na produção de ácidos pirúvico, succínio, fumárico,
acético e aldeídos, todos utilizados por microorganismos na síntese de constituintes celulares
e produção de energia (Ciclo de Krebs). Em conjunto, estas reações produzem dióxido de
carbono e água como produto final (MOREIRA, 2005).
Metanogênese
O metano é um constituinte comumente encontrado nas camadas mais profundas das
águas subterrâneas e em aqüíferos contaminados. Em ambientes anóxicos, contendo baixas
concentrações de outros aceptores de elétrons, a produção de metano é favorecida, podendo
persistir por longos períodos em subsuperfície. A produção de metano tem papel de destaque
no processo final de decomposição da matéria orgânica, pois cerca de 80% do metano
presente na atmosfera foi produzido por meio da degradação anaeróbica (WINEGARDNER,
1996).
O carbono no metano pode ser proveniente do dióxido de carbono (CO
2
) ou da
fermentação da matéria orgânica, uma vez que esses microorganismos vivem em
subsuperfície em uma associação simbiótica (UFSC & PETROBRAS, 2006).
16
A bactéria fermentativa degrada a matéria orgânica e os produtos desta fermentação
(hidrogênio, monóxido de carbono, acetato), que ainda dispõem de energia, são utilizados
pelos microorganismos por meio do acoplamento das reações de oxidação dos produtos da
fermentação e redução dos aceptores de elétrons (CHAPELLE, 2001).
Duas rotas distintas de metanogênese podem ocorrer. A primeira deve-se às bactérias
acetotróficas, que promovem a redução do acetato, também conhecida como fermentação do
acetato; a segunda deve-se à redução do dióxido de carbono pelas bactérias hidrogenotróficas.
As bactérias metanogênicas são as únicas conhecidas capazes de produzir metano.
Entretanto, esses microorganismos apresentam baixa taxa de crescimento e são mais
suscetíveis a alterações ambientais, como choques de temperatura, oscilações do pH, altas
concentrações de ácidos orgânicos e presença de material tóxico no meio reacional.
Redução de Sulfato
O sulfato é comumente encontrado na água subterrânea, especialmente em aqüíferos
influenciados por condições geoquímicas marinhas. A ocorrência simultânea de sulfato e
sulfeto na água subterrânea constitui uma clara indicação de que a redução de sulfato está
ocorrendo (SMITH, 1997).
A redução de sulfato é um processo predominantemente anaeróbico, no qual o sulfato
é reduzido a sulfeto, na forma de H
2
S.
A redução de sulfato é um dos principais processos ligados à degradação de matéria
orgânica natural e contaminantes orgânicos em ambientes anóxicos quando o sulfato é o
aceptor terminal de elétrons (ROYCHOUDHURY & MERRET, 2006; ULRICH et al., 2003).
Em aqüíferos impactados, o sulfato pode ser fornecido por diferentes fontes: oxidação do
sulfeto próximo da superfície do lençol freático; dissolução da barita (BASO
4
) em
profundidades intermediárias; e transporte na água subterrânea (ULRICH et al., 2003).
Entretanto, apesar das bactérias redutoras de sulfato serem efetivas na degradação dos
compostos BTEX, a redução de sulfato em um aqüífero será menos favorecida do que a
17
redução de nitrato ou ferro em condições anaeróbicas na competição pelos substratos (UFSC
& PETROBRAS, 2006).
A redução de sulfato produz H
2
S e, devido a sua baixa solubilidade, este poderá
precipitar como minerais de sulfeto de ferro (COZZARELLI, 2006).
Redução de Mn (IV) e Fe (III)
A utilização dos íons Fe (III)
e Mn (IV) como aceptores de elétrons nos processos
metabólicos tem como objetivo a obtenção de energia a partir da oxidação de compostos
orgânicos, tendo como produto final desta reação Fe (II) e Mn (II), respectivamente, além de
compostos como o CO
2
.
Os óxidos e hidróxidos de Fe (III) estão presentes amplamente nos sistemas
hidrogeológicos, e a redução destes compostos, acoplada à oxidação de matéria orgânica, são
as principais causas das elevadas concentrações de ferro dissolvido na água subterrânea.
Em diversos estudos em aqüíferos contaminados por compostos orgânicos
(BENNETT et al.,1993; BAEDECKER et al., 1993; BEKINS et al., 2001; COZZARELLI et
al., 2001) foram identificadas elevadas concentrações de Fe (II) e Mn (II) à jusante das áreas
contaminadas.
Em determinadas condições de pH e Eh, pode ocorrer precipitação de óxidos de ferro e
manganês, principalmente à jusante da pluma de contaminação. Formações de magnetita
aparecem associadas com a biodegração de hidrocarbonetos em locais sob restritas condições
anaeróbicas e produção contínua de CO
2
, com redução de Fe
3+
. Na exploração de petróleo,
anomalias magnéticas associadas a acumulações de magnetitas são observadas no entorno de
acumulações de petróleo.
18
Redução de Nitrato
Dentre os aceptores de elétrons 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 (BORDEN et al., 1995).
O nitrato pode ser utilizado como aceptor de elétrons em casos onde a taxa de
solubilidade do oxigênio seja baixa, como em intervalos contaminados. Devido a sua alta
solubilidade, a restauração de aqüíferos sob condições denitrificadoras pode, em alguns casos,
ser tão rápida quanto a degradação sob condições aeróbicas (MOREIRA, 2005).
Algumas das mais importantes reações mediadas por bactérias em solos são as que
envolvem os compostos de nitrogênio. Essas reações incluem fixação do nitrogênio como N
orgânico; nitrificação, quando a amônia (NH
3
) é oxidada a nitrato (NO
3
-
); redução de nitrato,
quando o NO
3
-
é reduzido para formar compostos que apresentam nitrogênio em estado de
oxidação mais baixo; e denitrificação, quando o NO
3
-
e o NO
2
-
são reduzidos a nitrogênio
molecular, que libera N
2
para a atmosfera (WINEGARDNER, 1996).
A presença de nitritos em excesso em água subterrânea pode contribuir para a
eutrofização do meio e problemas de potabilidade na água subterrânea.
IV.3. Eletrorresistividade
O método da eletrorresistividade se baseia na determinação da resistividade aparente
do meio (solo, rocha e água subterrânea), em subsuperfície. Para a obtenção dos parâmetros
de resistividade, uma corrente elétrica contínua ou alternada de baixa freqüência (inferior a
10Hz) é introduzida no subsolo por um par de eletrodos (AB) localizados na superfície do
terreno, ligado a uma fonte artificial de corrente (MOURA, 2002). A diferença de potencial
(ΔV) gerada é medida em superfície por meio de um par de eletrodos (MN) ligado a um
medidor de voltagem (Figura 8).
19
Pela diferença de potencial (ΔV) medida, a partir da corrente elétrica transmitida e da
geometria de distribuição dos eletrodos (arranjo), é possível calcular a variação da
resistividade elétrica em profundidade, tanto na vertical (técnica da sondagem vertical),
quanto na horizontal (técnica de caminhamento elétrico).
Figura 8 – Esquema de sondagem elétrica (BRAGA, 2005a).
A resistividade elétrica (ρ) está relacionada à resistência dos materiais em conduzir
corrente elétrica, depende da natureza e do estado físico do material e pode ser expressa pela
resistência elétrica R (ohm) de um corpo cilíndrico condutor e homogêneo, de comprimento L
(m) e seção transversal A (m2) (Figura 9), sendo dada por (TELFORD et al., 1990):
L
RA
=
ρ
(Equação 1)
Figura 9 – Representação esquemática para o cálculo da resistividade dos materiais.
A
Circuito
I
Cilindro condutor
L
S
R
20
Substituindo R na Equação 1, pela Lei de Ohm (R = ΔV / I), onde ΔV é a diferença de
potencial em volt (V), aplicada às extremidades do corpo cilíndrico condutor, e I é a corrente
elétrica em ampère (A) que flui através do mesmo, obtém-se a resistividade elétrica ρ, dada
por:
L
A
I
V
Δ
=
ρ
(Equação 2)
Assim, a resistividade elétrica ρ é expressa em resistência (Ω) x comprimento (m), isto
é, Ω.m. Porém, como os ambientes geológicos não podem ser considerados um meio
homogêneo e isotrópico, então a resistividade obtida é a resistividade aparente (ρa).
Para calcular a resistividade aparente (ρa), é necessário substituir, na Equação 2, o
termo (A/L) pelo fator geométrico (K) do arranjo geral do quadripolo AMNB (KELLER &
FRISCHKNECHT, 1977), que depende somente das posições de introdução de corrente (I) e
da medida da diferença de potencial (ΔV). Assim:
I
V
K
a
Δ
=
ρ
(Equação 3)
IV.3.1. Sondagem Elétrica Vertical (SEV)
A técnica de sondagem elétrica vertical consiste em uma sucessão de medidas de
resistividade aparente, efetuadas a partir da superfície do terreno, mantendo-se a disposição e
a separação crescente entre os eletrodos de emissão de corrente e recepção de potencial
(BRAGA, 1997). Este procedimento permite o cálculo dos valores de resistividade aparente, a
partir de um ponto fixo na superfície do terreno, a profundidades cada vez maiores, por meio
da separação crescente entre os eletrodos A e B de corrente (ELIS, 1998).
O arranjo de campo mais utilizado para os ensaios de sondagem elétrica vertical é o
denominado Schlumberger, que utiliza quatro eletrodos, sendo 2 para injetar a corrente (A e
B) e 2 para a leitura de diferença de potencial (M e N), todos dispostos no terreno segundo um
mesmo alinhamento (Fig. 10).
O ponto de atribuição dos resultados do ensaio é o centro geométrico do arranjo (O).
21
Figura 10 – Esquema de campo para o arranjo Schlumberger (BRAGA, 2006).
A principal característica desse arranjo é que a distância MN deve ser bastante
pequena em relação à AB, procurando sempre satisfazer a relação MN≤AB/5 (ORELLANA,
1972).
Na prática, quando o sinal ΔV medido torna-se muito fraco, é realizada uma manobra
denominada “embreagem”, com o intuito de aumentar o valor de ΔV e checar a qualidade dos
dados obtidos durante o processo de campo (Figura 11). Esta manobra é realizada
aumentando-se a distância MN, isto é, adota-se um primeiro intervalo MN e realizam-se
várias medidas com aberturas diferentes AB; em seguida aumenta-se MN que se conserva
constante para outra série de deslocamentos de AB, e assim por diante, evitando-se deslocar
ao mesmo tempo os eletrodos de corrente e de potencial e mantendo a relação MN≤AB/5
(ELIS, 2005).
Figura 11 – Esquema da embreagem nas curvas de SEV (BRAGA, 2006).
A
V
A
M N
B
O
linhas de
equipotencial
ABM
1
N
1
M
2
N
2
ΔV
1
100
1000
10000
1 10 100
AB/2 (m)
a (ohm.m)
ΔV
2
22
A resistividade aparente, obtida com uso do arranjo Schulumberger, pode ser calculada
pela Equação 3, onde o fator geométrico K pode ser representado pela Equação 4:
MN
ANAM
K
.
π
= (Equação 4)
Durante os trabalhos de levantamento de campo, os valores de resistividade aparente
obtidos nas SEVs são plotados sobre uma base bilogarítmica em relação aos valores da
distância AB/2, fornecendo a curva de resistividade aparente, na qual se pode observar a
variação da resistividade com a profundidade (Figura 12).
Figura 12 – Modelo de curva de campo dos valores de resistividade aparente.
IV.3.2. Imageamento Elétrico 2D e 3D
O imageamento elétrico, também conhecido como tomografia elétrica, vem sendo
cada vez mais utilizado por apresentar uma maior velocidade de aquisição, praticidade e
resultados mais acurados que o caminhamento elétrico.
10
100
1.000
110100
Espaçamento AB/2 (m)
Res. Ap. (ohm.m) aa
23
Segundo Oliva (2006), o imageamento elétrico contempla investigações da
variabilidade da resistividade em subsuperfície, tanto na direção horizontal como na vertical,
ao longo de uma seção, de forma automatizada e previamente programada, utilizando um
grande número de eletrodos (25 ou mais) com espaçamento normalmente constante,
conectados a um cabo multi-eletrodo, e este ao resistivímetro ou a uma unidade eletrônica
(switch box).
Para a aquisição de dados, gera-se um arquivo com o tipo de arranjo, espaçamento dos
eletrodos, seqüência de medidas e outros parâmetros em um programa computacional
apropriado, utilizado no campo. O software de aquisição de dados analisa este arquivo gerado
e verifica automaticamente o contato dos eletrodos antes de iniciar a leitura (DAHLIN, 2001).
O levantamento de dados geoelétricos 2D é realizado por meio da variação automática
dos eletrodos C1, C2, P1, P2, conforme pode ser visto na Figura 13.
Figura 13 – Esquema de aquisição de dados geoelétricos pela técnica de imageamento 2D
(LOKE, 2000).
O imageamento elétrico 3D pode ser realizado utilizando o método roll-along, caso a
área seja muito grande e haja quantidade suficiente de eletrodos, conforme Figura 14.
24
Figura 14 – Esquema de aquisição de imageamento 3D (GEOTOMO, 2004).
Segundo Loke (2000), enquanto uma sondagem elétrica vertical produz entre 10 e 20
leituras, a tomografia elétrica 2D produz de 100 a 1000 leituras, e a 3D geralmente produz
milhares de leituras em um tempo relativamente baixo. De acordo com Gandolfo & Gallas
(2005), um ensaio 3D com 25 eletrodos, sem a utilização de um sistema multi-eletrodo
automatizado, despende aproximadamente 3,5 horas, enquanto neste trabalho, com 56
eletrodos, despendeu-se aproximadamente 30 minutos.
A conversão e inversão dos dados de resistividade obtidos em campo são realizadas
com uso de softwares que acompanham os equipamentos de aquisição dos mesmos. Os dados
de resistividade aparente, obtidos em campo, podem ser apresentados em forma de pseudo-
seções (2D) , time-slices ou blocos 3D (Figura 15).
Figura 15 – Modelo utilizado na inversão 3D (GEOTOMO, 2004).
25
IV.4. Anomalias Geoelétricas
Diversos métodos geofísicos, em especial, a eletrorresistividade, vêm sendo
comumente empregados para caracterização geológica de subsuperfície e mapeamento de
áreas contaminadas por produtos derivados de petróleo, devido à sua rapidez na aquisição e
interpretação de dados, e por apresentar menor custo que os métodos de investigação direta
(sondagem, amostragem de gases, solo e água subterrânea).
Anomalia Resistiva
Os métodos eletrorresistivos são aplicáveis na identificação contaminates devido ao
LNAPL apresentar alta resistividade elétrica (~ 10
4
a 10
5
ohm.m) comparado com a água
(BRADFORD, 2003; WERKEMA, 2002). Logo, a base teórica para utilização de métodos
eletrorresistivos para detectar este tipo de contaminante, em subsuperfície, depende das
propriedades elétricas contrastantes do LNAPL com as propriedades dos poros e da água
subterrânea deslocada pelo LNAPL (ATEKWANA, Estella, 2004). De acordo com a Lei de
Archie (ARCHIE, 1942), a resistividade do meio poroso na ausência de argilas pode ser
descrita por:
n
t
Sw
wFr
ρ
ρ
.
=
(Equação 5)
Nesta equação:
ρ
t
- resistividade total do meio poroso;
Fr – fator de formação;
Sw - saturação em água ou fração dos poros contendo água;
ρ
w
- resistividade do fluido;
n - expoente de saturação.
A Lei de Archie serviu de base para o modelo de camada isolante (alta resistividade)
desenvolvido por Mazác et al. (1980, 1987 e 1990), que se baseia na inserção de uma camada
saturada em hidrocarboneto num meio homogêneo, verificando-se a variação da resistividade
(Figura16). Este modelo foi testado em experimentos de curta duração em laboratório,
derramamento de hidrocarbonetos controlados e modelagem petrofísica (BREWSTER &
ANNAN, 1994; CAMPBELL et al., 1996; DE RYCK et al., 1993; ENDRES & REDMAN,
1996; GRUMMAN & DANIELS, 1995; LIEN & ENFIELD, 1998; OLHOEFT, 1992;
26
REDMAN et al., 1994; SCHENEIDER et al., 1993). Nestes experimentos, é observado o
aumento da resistividade total após a inserção de hidrocarboneto no meio, devido a sua alta
resistividade em comparação com a da água.
Baseados nestes trabalhos, anomalias geoelétricas resistivas têm sido interpretadas
como resposta à contaminação por hidrocarbonetos.
Figura 16 – Modelo de camada isolante, anomalia resistiva (MAZÁC et al. 1987).
Anomalia Condutiva
A partir de estudos microbiológicos (RIDGWAY et al., 1990) e geoquímicos
(COZZARELLI et al., 1990; BENNETT et al., 1993; EGANHOUSE et al.,1993), Baedecker
et al. (1993) apresentaram o modelo de zoneamento geoquímico (Figura 17), no qual foram
definidas cinco zonas hidrogeoquímicas distintas, abaixo descritas.
Figura 17 – Modelo de zoneamento geoquímico (Modificado de BAEDECKER et al., 1993).
27
- Zona I – água subterrânea que apresenta as condições hidroquímicas originais do aqüífero,
não sendo evidenciada a presença de contaminantes ou produtos da degradação do mesmo,
sendo considerada o background da área.
- Zona II – zona de spray do óleo. Nesta zona, a água subterrânea apresenta alterações
hidroquímicas como aumento das concentrações de carbono orgânico e inorgânico total
dissolvido, cálcio, magnésio e alcalinidade, provocando uma redução no pH e nas
concentrações de oxigênio dissolvido. Também são observadas altas concentrações de sólidos
totais dissolvidos (STD) próximos da fase livre de óleo, que diminui com a profundidade, e a
presença de compostos orgânicos de alto peso molecular.
- Zona III – nesta zona, a água subterrânea é caracterizada pela ausência de oxigênio
dissolvido, ocorrendo então favorecimento para reações de degradação anaeróbica
(metanogênese, redução de ferro e manganês). As características hidroquímicas da água
subterrânea nesta zona são semelhantes às da zona II, porém com acréscimo nas
concentrações de carbono orgânico dissolvido, proveniente da dissolução de hidrocarbonetos
de baixo peso molecular, além do acréscimo em SiO
2
e Fe.
- Zona IV – zona de transição entre as zonas III (anaeróbica) e V (aeróbica). A água
subterrânea nesta zona é caracterizada por traços de oxigênio dissolvido e decréscimo nas
concentrações de Fe dissolvido, coincidente com o de SiO
2
, em que análises microscópicas
dos grãos de areia mostram a precipitação destes elementos. Cálcio, magnésio e alcalinidade
também apresentam redução em suas concentrações, gerando aumento do pH.
- Zona V – zona aeróbica caracterizada por apresentar concentrações de solutos orgânicos e
inorgânicos originários das zonas II – IV, elevando as concentrações de STD.
Hidroquimicamente, a concentração carbono orgânico total dissolvido diminui à jusante da
fonte, devido à dispersão, sorção e degradação. As precipitações de Fe e SiO
2
continuam,
enquanto o Mg é transportado por ser mais conservativo.
Com base neste modelo de zoneamento geoquímico e em estudos de caso e
investigações de campo, em que foram observadas anomalias condutivas associadas à
contaminação por LNAPL, (ATEKWANA, Estella et al., 1988; BENSON et al., 1997;
BERMEJO et al., 1997; BORDEN, 1994; McMAHON et al., 1995; MONIER-WILLIANS,
28
1995; SAUCK et al., 1998a, 1998b), Sauck (2000) propôs o modelo geoelétrico condutivo de
pluma de LNAPL, por meio do qual foram delimitadas 6 zonas (Figura 18), descritas abaixo.
Figura 18 – Modelo geoelétrico de pluma de LNAPL (Modificado de SAUCK, 2000).
- Zona 1 – localizada diretamente abaixo da fonte, é caracterizada pela presença de produto
residual na zona vadosa. Esta zona é a principal responsável pelas variações da resposta
geoelétrica ao longo do tempo, passando de resistiva para condutiva.
- Zona 2 – localizada entre a franja capilar e o nível da água, é caracterizada pela presença de
produto livre, possuindo resposta geoelétrica resistiva. Porém, ao longo do tempo, na parte
superior da fase livre, ocorre formação de biosurfactantes e biofilmes, capazes de alterar a
resposta geoelétrica do meio, de resistivo para condutivo, pela ação microbiana.
- Zona 3 – situada na zona vadosa, caracterizada pela volatilização dos compostos voláteis
situados na zona 2. Pode ocorrer um pequeno aumento da resistividade devido aos gases
oriundos do produto na zona vadosa.
- Zona 4 – zona de transição entre as condições aeróbica e anaeróbica, não influenciando
significativamente na resistividade.
- Zona 5 – zona anaeróbica da pluma dissolvida, onde ocorre diminuição da resistividade
devido à presença de sólidos totais dissolvidos;
- Zona 6 – localizada na frente da pluma dissolvida, em ambiente aeróbico. Nesta zona ocorre
aumento da resistividade devido à precipitação de íons, principalmente ferro.
29
Estudos recentes em laboratório e em campo (ABDEL AAL et al., 2003, 2004a,
2004b, 2006; ATEKWANA, Eliot et al., 2004a, 2004b, 2005; ATEKWANA, Estella et al.,
2000, 2001, 2003, 2004; BRAGA, 2005b; CASSIDY et al., 2001; DAVIS et al., 2006;
LEGALL, 2002; SHEVNIN et al., 2003, 2006; WERKEMA JR, 2002; WERKEMA JR et al.,
2003, 2004, 2006) corroboram a credibilidade deste modelo, pois foi possível verificar a
correlação entre anomalia geofísica condutiva e os subprodutos das reações de oxi-redução e
da biodegradação do hidrocarboneto.
Em estudo de laboratório realizado em 3 colunas, sendo uma de controle e outras duas
com fase livre e residual de diesel, durante aproximadamente 36 semanas, Abdel All et al.
(2004b) mostram, a partir de medidas elétricas de baixa freqüência, a variação percentual das
condutividades imaginária (energia dissipada), real (energia armazenada) e do fluido,
associada ao crescimento da população microbiana.
Na Figura 19, pode-se observar que, a partir de 6 semanas de monitoramento, ocorre
um aumento das condutividades e da população microbiana, indicando assim que a
biodegradação do diesel gera um aumento da condutividade no meio, sendo esta mais
acentuada na fase residual.
Figura 19 – Variações percentuais de condutividades, associada à população microbiana
(Modificado de ABDEL ALL et al., 2004).
Werkema Jr et al. (2003 e 2004) utilizou a Lei de Archie (Equação 6) para avaliar as
variáveis S
w
(saturação em água) e σ
w
(condutividade da água do poro), em dados de
laboratório e campo, visando entender as variações que ocorrem na condutividade em áreas
contaminadas por LNAPL. Para isto, foi assumido que as demais variáveis (
φ
- porosidade,
30
τ
- tortuosidade, a - fator de tortuosidade, m - constante de cimentação e n – expoente de
saturação) da equação são constantes.
w
n
w
m
e
Sa
σ
φ
σ
=
(Equação 6)
Primeiramente, os autores analisaram a S
w
(z) aparente ao longo do perfil,
considerando σ
w,
φ
e a constantes, por meio da equação 7, em que σ
e
é a condutividade
efetiva e σ
e
sat
a
condutividade efetiva na zona saturada não contaminada.
n
sat
eew
zzS
σσ
)()( = (Equação 7)
Os resultados de S
w
(z) calculados mostraram valores extremamente elevados (>150%)
no intervalo coincidente com a zona de ocorrência de fase livre e residual (Figura 20),
diferentemente do esperado se considerado o modelo de camada isolante (resistivo), em que
S
w
deveria diminuir devido à inserção da camada de LNAPL.
Posteriormente, analisaram a razão entre a condutividade da água do poro do meio não
contaminado (σ
w
uc
(z)) e do contaminado (σ
w
c
(z)), por meio da equação 8, onde σ
e
uc
(z) é a
condutividade efetiva no meio não contaminado e σ
e
c
(z) no meio contaminado, mantendo-se
S
w
,
φ
e a constantes.
)(
)(
)(
)(
z
z
z
z
uc
e
c
e
uc
w
c
w
σ
σ
σ
σ
= (Equação 8)
Por meio da análise da razão σ
e
c
(z)/ σ
e
uc
(z), é possível observar (Figura 20):
• aumento de 5,5 vezes na condutividade da água do poro na zona contaminada,
quando comparado com a não contaminada (Figura 20 B);
• elevada condutividade coincidente com a zona onde ocorrem as fases livre e
residual;
• que o valor máximo de condutividade ocorre no contato entre a fase livre e a
residual (zona não-saturada);
31
• que ocorre a variabilidade vertical da condutividade dentro das diferentes zonas
(fase livre, residual e dissolvida) contaminadas por LNAPL, sem alterar a
granulometria.
A alta condutividade no contato fase livre/residual está associada aos produtos gerados
nos processos de biodegradação, fato este observado pelo aumento da população microbiana
degradadora de alcanos (ATEKWANA, Eliot et al., 2004a; ATEKWANA, Estella et al.,
2001; CASSIDY et al., 2001, WERKEMA et al., 2004).
Segundo Werkema Jr et al.(2003), este estudo mostra que utilizando o modelo de
camada isolante (resistivo) não é possível justificar o aumento da condutividade nas zonas
contaminadas por LNAPL, pois vários estudos demonstram que este aumento de
condutividade está relacionado diretamente com processos de biodegradação, ocorrendo
preferencialmente junto à franja capilar.
Figura 20 – Comparação entre valores de resistividade da razão σ
e
c
(z)/ σ
e
uc
(z) obtidos em
laboratório (A) e em campo (B) (Modificado de WERKEMA JR et al., 2003 e 2004).
Com base nestes estudos, as principais alterações no meio são:
• aumento da população microbiana na fase residual, localizada na zona não saturada;
• produção de biosurfactantes e biofilme na porção superior da fase livre;
32
• produção de ácidos orgânicos e carbônicos, provenientes da biodegradação do
hidrocarboneto, ocasionando redução no pH ;
• diminuição do oxigênio dissolvido (OD) devido ao consumo do mesmo durante a
biodegradação em condições aeróbicas, e aumento de CH
4
em condições anaeróbicas
(metanogênese);
• aumento na concentração ou presença de Fe (II), Mn (II), NH
4
+
, H
2
S e CH
4,
provenientes das reações de degradação dos compostos orgânicos;
• aumento dos sólidos totais dissolvidos (STD), provenientes da dissolução dos minerais
pela ação dos ácidos e bactérias (Figura 21), gerando alterações na força iônica da
água, na porosidade, na geometria dos poros, na permeabilidade, no fator de formação
e na molhabilidade.
Figura 21 – Dissolução de grãos devido à biodegradação dos hidrocarbonetos (Modificada de
ABDEL AAL, 2006).
Conforme pode ser observado em diversos estudos recentes, as mudanças bio-
físicoquímicas induzidas pela biodegradação do meio contaminado por LNAPL refletem
diretamente na resposta elétrica, ocasionando a inversão do meio, de resistivo para condutivo,
com o passar do tempo. No entanto, deve-se analisar qual destas mudanças terá maior
representatividade na resposta geoelétrica.
33
Analisando a Equação 5 e as mudanças que ocorrem no meio, pode-se considerar que
o Fr e a ρ
w
são as variáveis que terão maior influência sobre a variação temporal e espacial da
ρ
t
, tendo em vista que:
• o fator de formação (Fr) pode estar relacionado com a porosidade, a tortuosidade, a
cimentação e a litologia (Tabela 4);
• a resistividade de fluido (ρ
w
) diminui devido à produção dos ácidos orgânicos e
carbônicos e ao aumento da alcalinidade da água;
• ao longo do tempo, a ação da biodegradação dos hidrocarbonetos diminuiria a
resistividade do fluido (ρ
w
) devido à geração de ácidos orgânicos e carbônicos, e o
conseqüente aumento da concentração de sais orgânicos, alcalinidade e íons (Na, Ca,
K, Fe, Mn) provenientes da alteração/dissolução dos grãos, cimentos e matriz.
Tabela 4 – Relações do Fator de Formação (Fr) com outras propriedades do meio (ASQUITH,
1982; RIDER, 1996).
Porosidade
φ
1
=Fr
(Equação 9)
Tortuosidade
2
φ
τ
=Fr
(Equação 10)
Cimentação
m
a
Fr
φ
=
(Equação 11)
Carbonatos
2
0,1
φ
=Fr
(Equação 12)
Arenito Consolidado
2
81,0
φ
=Fr
(Equação 13)
Litologia
Areias Inconsolidadas
15,2
62,0
φ
=Fr
(Equação 14)
A Figura 22 mostra a variação temporal da resistividade do meio impactado por
LNAPL, considerando a influência dos subprodutos da biodegradação. Para a análise desta
variação temporal, está sendo aqui considerada a fase residual gerada pela variação do nível
da água na zona não saturada e a porção superior da fase livre, onde ocorre a geração de
biosurfactantes e biofilmes, como a zona que influencia diretamente na resposta geoelétrica.
34
Figura 22 – Curva esquemática da variação temporal da resistividade.
Os tempos t
1
(início da biodegradação), t
2
(passagem de resistivo para condutivo) e t
3
(fim da biodegradação) podem variar de acordo com as variantes que atuam na
biodegradação, conforme descrito anteriormente.
A revisão bibliográfica serviu de base para a compreensão das causas da inversão
geoelétrica do meio, de resistivo para condutivo, assim como a sua relação direta com os
processos de biodegradação.
35
V. TRABALHOS REALIZADOS E RESULTADOS
Os métodos utilizados nas diferentes etapas e atividades desta dissertação na área de
estudo são apresentados no fluxograma abaixo:
Mapeamento das fontes
potencialmente contaminantes
- Pesquisa Bibliográfica;
- Análise de relatórios;
- Levantamento de fotos aéreas.
Levantamento de dados
bibliográficos e fotos aéreas
Levantamento Geofísico
(1ª Fase)
- SEV;
- Imageamento elétrico 2D.
Conclusões e
Recomenda
ç
ões Finais
Levantamento geofísico,
amostragem de águas
subterrânea e altimétrico
(2ª Fase)
- Análise dos resultados analíticos
de solo e água subterrânea;
- Identificação dos poços de
monitoramento com fases livre e
dissolvida.
Análise dos dados do Relatório
Final de Investigação da Área
Contaminada
Processamento e interpretação
dos dados geofísicos
- SEV;
- Imageamento elétrico 3D;
- Análise hidroquímica;
- Uniformização dos dados
altimétricos.
- Avaliação da resposta
geoelétrica à contaminação;
- Mapeamento da área
contaminada por meio da
técnica geofísica.
1ª ETAPA
2ª ETAPA
ETAPA FINAL
36
V.1. Levantamento Histórico
Para um conhecimento do histórico da área, foi realizada análise dos relatórios
existentes, das fotos aéreas do levantamento efetuado por Braun (2003), além de conversas
com técnicos da unidade, para obtenção de informações que permitiram mapear as possíveis
fontes de contaminação que existiram e os incidentes ocorridos.
Comparando fotos aéreas de 1972, 1977, 1987, 1994 e 2002, foi possível identificar
que, no passado, existiram 5 tanques de armazenamento de xileno e benzeno, 4 vasos de nafta,
4 esferas, além das 5 existentes atualmente, uma casa de bomba e linhas de dutos subterrâneos
que cortam a área (Figura 23).
Na análise dos relatórios existentes e em dados atuais da área, verificou-se que os
pontos de contaminação de água subterrânea são os mesmos determinados pela BRAIN
(2006). Para as amostras de solo, por sua vez, houve redução de um ponto com concentração
acima dos valores de intervenção da CETESB (2005). Isto ocorreu porque utilizaram-se aqui
os valores de intervenção para área industrial, enquanto a BRAIN (2006), em atendimento a
exigência do órgão ambiental, utilizou valores de intervenção para área agrícola, valores estes
mais restritivos do que os para área industrial.
Na tabela 5, são apresentados os 3 pontos de sondagem (SDs 01, 13 e 54) com valores
superiores aos das listas de referências.
Tabela 5 – Resultados de análises químicas de solo referentes a compostos orgânicos. Valores
anômalos com base nas listas de Valores Orientadores destacados em vermelho.
.
* Valores de intervenção para áreas industriais da CETESB (2005).
** Valores de intervenção da Lista Holandesa, para solo com 25% de teor de argila e 10%
de matéria orgânica (VROM, 2000).
TPH HPA Benzeno Tolueno
Etil
benzeno
m,p-
Xilenos
o-Xileno
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Solo
(ppm)
Pontos de
sondagem
5000 ** 40 ** 0,15 * 75 * 95 * 70 * 70 *
SD-01 (1,0m) 102 0,29
45
< 0,01 < 0,01 < 0,02 < 0,01
SD-13 (0,5m) 451
45,35
< 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,02 < 0,01
SD-54 (2,5m)
20872
15,7 < 0,01 < 0,01 0,09 < 0,03 < 0,01
37
Figura 23 – Mapa de levantamento histórico das possíveis fontes de contaminação.
38
Como observado na Figura 23, apesar de 14 poços de monitoramento apresentaram
fase livre, a quantidade de poços com presença de fase dissolvida é pequena. Isto
possivelmente ocorre devido à presença de grande quantidade de matéria orgânica e da
elevada taxa de biodegradação, não ocorrendo então grandes plumas.
V.2. Ensaios Geofísicos
Foram realizados levantamento geofísicos por meio das técnicas de sondagem elétrica
vertical (SEV), imageamento elétrico 2D e 3D, utilizando o resistivímetro Modelo Super
Sting R8/IP + 28 da Marca AGI, sendo que para os imageamentos 2D e 3D utilizou-se o
sistema multi-eletrodo de 8 canais, com 28 e 56 eletrodos (Figura 24).
V.2.1. Sondagem Elétrica Vertical (SEV)
Para caracterização preliminar da geologia, distribuição espacial do nível de água e a
resposta geoelétrica do contaminante, foram realizadas 19 SEVs utilizando o arranjo
Schlumberger com espaçamento máximo AB/2 de 100m, o que permitiu investigar uma
profundidade teórica de até 50m. Deve ser lembrado que se trata de uma profundidade teórica,
pois na prática, dependendo dos contrastes entre as resistividades, esta pode ser alterada.
Os pontos de execução das SEVs foram escolhidos buscando distribuí-las
uniformemente pela área de estudo, respeitando os limites operacionais da técnica, questões
de segurança locais e por vezes junto a poços de monitoramento.
A inversão dos dados de resistividade aparente, obtidos por meio das SEVs, foi
efetuada utilizando-se o software ResixIP da Interpex Limited. Este programa utiliza um
algoritmo que calcula a curva teórica de resistividade aparente, baseado na inversão
linearizada. Este método é conhecido como método inverso, e busca encontrar um modelo
que, por meio da equação teórica empregada no cálculo das resistividades, descreva da melhor
forma as resistividades aparentes obtidas em campo, convergindo a curva teórica à curva de
campo, até que o ajuste seja estabelecido.
39
Figura 24 – Mapa de localização dos ensaios geofísicos (SEVs e imageamentos 2D e 3D).
40
Após a análise morfológica das curvas de campo e a inversão dos dados gerou-se um
modelo geoelétrico final da área.
Inicialmente, o modelo geoelétrico obtido para a área estudada foi caracterizado em
duas zonas:
•
não-saturada, referindo-se à porção localizada acima do nível d’água;
•
saturada, referindo-se à porção localizada abaixo do nível d’água, no qual o substrato
geológico encontra-se totalmente saturado.
A identificação destas zonas foi efetuada apenas em função da saturação, não levando
em consideração a litologia (tipo de rocha/sedimento), sendo caracterizadas pela determinação
do nível d’água, cuja profundidade obtida determina a separação das porções não-saturada e
saturada.
Para a zona não-saturada (sedimentos indiferenciados), os valores de resistividade
obtidos apresentaram uma ampla gama de variação (7,30 a 399,10 ohm.m), típica de
sedimentos desta zona, não sendo possível caracterizar estes materiais em termos litológicos.
Entretanto, os níveis geoelétricos com resistividades menores que 20 ohm.m possivelmente
refletem anomalias condutivas.
Para a zona saturada, os diferentes níveis geoelétricos obtidos foram agrupados em
termos de litologia. A partir da correlação dos níveis geoelétricos com a geologia local,
identificaram-se as seguintes eletrofácies:
•
predominantemente argilosa;
•
predominantemente argilo-arenosa;
•
predominantemente areno-argilosa;
•
predominantemente arenosa.
Dos modelos geoelétricos, obteve-se: níveis d´água (m); resistividades dos respectivos
níveis geoelétricos interpretados (ohm.m), associadas à litologia provável do local estudado
(eletrofácies); espessuras das camadas (m); profundidades e cotas do topo do estrato (m). O
41
Anexo 1 mostra os modelos geoelétricos das SEVs, onde as leituras em vermelho representam
valores de baixa resistividade associados a contaminante, conforme observada nas SEVs
localizadas junto aos PMs com presença de fase livre, devido a processos de biodegradação
nos sedimentos com produto residual, favorecidos pela variação do NA.
A Tabela 6 apresenta o modelo geoelétrico final, alcançado pela associação de dados
de resistividade e geologia local. Esta associação foi utilizada para minimizar ambigüidades,
pois diferentes modelos geoelétricos podem gerar a mesma curva teórica.
Tabela 6 – Modelo geoelétrico final na área de estudo.
Zona Eletrofácies Resistividade (ohm.m)
Não Saturada
Sedimentos Indiferenciados 7,30 a 399,10
Argilosa
ρ ≤ 20
Argilo-Arenosa
21 < ρ < 40
Areno-Argilosa
41 < ρ < 60
Saturada
Arenosa
61 < ρ < 300
As eletrofácies apresentam faixas de variação nos valores de resistividade
consideradas típicas para a geologia local (Tabela 6). As eletrofácies “predominantemente
argilosas” ou com anomalias condutivas foram definidas para valores de resistividade ≤ 20
ohm.m, de acordo com resultado da SEV-14 localizada junto ao PM-32, que acusou presença
de fase livre com espessura de aproximadamente 1,5m, onde é observada uma anomalia
condutiva junto à franja capilar.
Para a confecção dos mapas potenciométricos e de resistividade, os dados de SEVs
foram inicialmente tratados com estatística básica, que forneceu informações sobre a
distribuição das variáveis estudadas, a variância e o desvio padrão e a forma de distribuição,
que é descrita pelo coeficiente de assimetria e pelo coeficiente de variação (Figura 25 e
Tabela 7). A análise geoestatística foi efetuada com uso do programa
Isatis V.4.1.3.
42
Variograma Experimental: 1 direção
D1 – Az = 0; Ay = 0; Ax = 0
Tolerância angular = 90
Lag = 62,70 m; Count = 10 lags; Tolerância = 50%
Modelo: Esférico
Efeito pepita = 270; Range = 75,40 m; Sill = 1919
Variograma Experimental: 1 direção
D1 – Az = 0; Ay = 0; Ax = 0
Tolerância angular = 90
Lag = 43,0 m; Count = 5 lags; Tolerância = 50%
Modelo: Esférico
Range = 52,40 m; Sill = 962,4
Figura 25 – Modelos variográficos utilizados para a krigagem dos dados de resistividades,
sendo: a – Resistividade acima do NA e b - Resistividade no 1º nível saturado.
Por meio da análise geoestatística, observou-se que a variável “Cota do NA”
correlaciona-se à variável “Coordenada Y” (0,74), dando origem a uma forte deriva externa
com esta direção. Esta deriva somada à anisotropia foi importante na escolha da modelagem
não-estacionária para tal variável.
Uma vez quantificada a dependência espacial das variáveis, por meio da aplicação de
geoestatística exploratória, pôde-se mapear as resistividades das camadas geoelétricas, cota do
nível d’água e cota topográfica dentro da área de interesse, por meio da krigagem ordinária e
krigagem universal/não-estacionária.
Os dados de resistividade obtidos na SEV-16 não foram utilizados nesta análise
geoestatística por estarem distantes dos demais pontos, o que causaria extrapolações.
Conhecendo as altitudes de cada SEV, por meio de levantamento planialtimétrico, e a
profundidade do nível d’água (NA), foi possível determinar a cota do lençol freático em cada
sondagem, em relação ao nível do mar. Posteriormente, foram traçadas as isolinhas do NA,
gerando o mapa potenciométrico (Figura 26). As direções preferenciais do fluxo d’água
subterrâneo estão indicadas por setas.
a
b
43
Em termos de distribuição espacial, o nível d’água subterrâneo está situado entre 3,68
m e 5,96 m de profundidade, prevalecendo os níveis com profundidades de 4,85 m.
Figura 26 – Mapa potenciométrico da área com base nos dados de SEVs.
A superfície do lençol freático (NA) está situada entre as profundidades 0,29 m (SEV
– 12) e 2,42 m (SEV – 04), com o fluxo das águas subterrâneas orientado a partir das cotas
altas (Norte do mapa), para as cotas baixas (Sul do mapa), acompanhando aproximadamente a
topografia local (Figura 27), com deflexões para Sudeste e Sudoeste.
Os baixos potenciométricos estão distribuídos na porção Sul da área, onde se encontra
o Rio Cubatão (área de descarga).
SEV-01
SEV-02
SEV-03
SEV-04
SEV-05
SEV-06
SEV-07
SEV-08
SEV-09
SEV-10
SEV-11
SEV-12
SEV-13
SEV-14
SEV-15
SEV-16
SEV-17
SEV-18
SEV-19
R
i
o
C
u
b
a
t
ã
o
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.8
2
2.2
2.4
>
(m)
0255075100
44
Tabela 7 – Resultados estatísticos básicos das variáveis estudadas.
Variáveis Amostras Mínimo Máximo Média Desvio Padrão Variância
Cota do nível d’água –NA (m) 17 0,29 2,42 1,17 0,52 0,27
Topografia (m) 17 5,05 7,00 6,02 0,43 0,18
Resistividade acima do NA (ohm.m) 17 4,52 171,10 32,95 45,23 2045,47
Resistividade do 1
º
nível do saturado (ohm.m) 17 1,87 88,40 44,61 27,99 783,68
Tabela 7 - continuação
Variáveis Coeficiente de assimetria Coeficiente de curtose Variante C
Cota do nível d’água –NA (m) 0,64 3,50 0,45
Topografia (m) - 0,32 3,97 0,07
Resistividade acima do NA (ohm.m) 1,93 5,72 1,37
Resistividade do 1
º
nível do saturado (ohm.m) 0,25 1,69 0,63
45
Figura 27 – Mapa topográfico da área de estudo.
V.2.1.1. Identificação de Anomalias Geoelétricas
Zona Não-Saturada
Tradicionalmente, os valores de resistividade dos sedimentos não-saturados são altos e
variam amplamente de um local para outro; entretanto, pequenas variações de saturação,
principalmente nos níveis mais superficiais, podem resultar em valores de baixa resistividade,
assim como os sedimentos impregnados por hidrocarboneto na zona não saturada sob
processos de biodegradação, devido à produção de ácidos orgânicos, biofilmes e surfactantes.
Na análise morfológica de curvas de campo foram identificadas quedas nos valores de
resistividade aparente, cujos valores, após a inversão, forneceram valores menores que 30
ohm.m. Esses valores foram adotados para delimitar áreas possivelmente contaminadas.
SEV-01
SEV-02
SEV-03
SEV-04
SEV-05
SEV-06
SEV-07
SEV-08
SEV-09
SEV-10
SEV-11
SEV-12
SEV-13
SEV-14
SEV-15
SEV-16
SEV-17
SEV-18
SEV-19
R
i
o
C
u
b
a
t
ã
o
5
5.2
5.4
5.6
5.8
6
6.2
6.4
6.6
6.8
7
0 255075100
(m)
46
A Figura 28 corresponde ao mapa de iso-resistividade do nível logo acima do NA, no
qual se observou que as anomalias condutivas (menores que 30 ohm.m) encontram-se
preferencialmente em profundidades que variam de 3,41 a 5,24 m, prevalecendo
profundidades com 4,00 m.
Em alguns locais da área estudada foram obtidos valores de resistividade
extremamente baixos (menores que 12 ohm.m). Essas anomalias podem estar relacionadas à
presença de litologias argilosas, ou à possível presença de processos de biodegradação dos
hidrocarbonetos de petróleo.
Zona Saturada
O mapa de resistividade do primeiro nível geoelétrico saturado (Figura 29) foi traçado
tomando-se o valor da resistividade do primeiro nível geoelétrico localizado logo abaixo do
nível d’água (zona saturada). Este mapa permite visualizar as faixas com provável anomalia
condutiva e/ou caracterizar as diferentes litologias localizadas logo abaixo do nível d’água.
SEV-01
SEV-02
SEV-03
SEV-04
SEV-05
SEV-06
SEV-07
SEV-08
SEV-09
SEV-10
SEV-11
SEV-12
SEV-13
SEV-14
SEV-15
SEV-16
SEV-17
SEV-18
SEV-19
R
i
o
C
u
b
a
t
ã
o
4
19
34
49
64
79
94
109
124
139
154
169
0 25 50 75 100
(ohm.m)
>
Barreira hidráulica
Figura 28 – Mapa de resistividade acima do NA.
47
Figura 29 – Mapa de resistividade do primeiro nível saturado.
Na zona saturada, a partir da correlação dos níveis geoelétricos com a geologia local,
foi possível identificar a litologia dos materiais em subsuperfície, em termos de
predominância de eletrofácies arenosas e argilosas e/ou contaminadas.
As áreas com resistividades inferiores a 20 ohm.m foram classificadas como áreas
com predominância de eletrofácies argilosas saturadas ou com anomalias condutivas.
Em alguns locais, entretanto, à semelhança do verificado na zona não saturada, foram
encontrados níveis geoelétricos de resistividades extremamente baixas, delimitando áreas que
estão identificadas na Figura 29.
Deve-se considerar ainda que, algumas anomalias condutivas na zona não-saturada
não são encontradas na zona saturada. Este fato ocorre provavelmente porque o contaminante
ainda não atingiu a zona saturada, ou devido à intensa biodegradação ocorrida nas porções
logo acima do nível de água. Isto porque a variação do N.A. favorece a entrada de oxigênio,
aumentando a taxa de biodegradação, responsável pela liberação de ácidos orgânicos que, por
SEV-01
SEV-02
SEV-03
SEV-04
SEV-05
SEV-06
SEV-07
SEV-08
SEV-09
SEV-10
SEV-11
SEV-12
SEV-13
SEV-14
SEV-15
SEV-16
SEV-17
SEV-18
SEV-19
R
i
o
C
u
b
a
t
ã
o
2
12
22
32
42
52
62
72
82
0 255075100
(ohm.m)
>
Barreira hidráulica
48
conseguinte, formarão porções com anomalias condutivas de extensões maiores devido ao
aumento da concentração de sólidos totais dissolvidos.
Observa-se, próximo à barreira hidráulica, um aumento da resistividade em relação ao
seu entorno, possivelmente devido à atividade de bombeamento da fase livre realizada pela
barreira, que minimiza a variação do nível d`água, reduzindo assim a presença da fase
residual. Esta constatação corrobora a teoria de que os processos de biodegradação e
conseqüentemente os ácidos orgânicos, biofilmes e surfactantes influenciam diretamente para
a redução da resistividade.
V.2.2. Imageamentos Elétrico 2D e 3D
Para mapear as anomalias condutivas tanto na zona não saturada como na saturada (<
30 ohm.m), relacionadas ao contaminante conforme os resultados obtidos nas SEVs, foram
realizados 4 imageamentos 2D, 3 imageamentos 3D. No imageamento 3D-1 as linhas foram
adquiridas por meio da técnica para imageamento 2D, mas foram agrupadas utilizando o
procedimento “merged”, possibilitando que a inversão fosse realizada no programa
EarthImager 3D, utilizado para a aquisição 3D, enquanto que nos imageamentos 3D-2 e 3D-3,
os dados foram adquiridos utilizando o método roll-along.
Foi utilizado o arranjo Dipolo-Dipolo devido a sua resolução horizontal, à cobertura
dos dados e por ser esse o arranjo que mais se aproximou dos resultados obtidos pelas SEVs.
O processamento dos dados foi realizado nos programas EarthImager 2D e
EarthImager 3D, produzidos pela AGI (USA).
Inicialmente foi realizada uma filtragem dos dados com o objetivo de remover as
leituras anômalas de resistividade aparente da pseudoseção, levando em consideração a
geologia local e as possíveis contaminações.
Após a filtragem iniciou-se o processo de inversão que utilizou soluções obtidas
através das equações diferenciais, vinculadas ao método de inversão conhecido como
“smoothness constrained” ou “inversão Occam´s”, que tem a função de gerar um modelo
suavizado a partir do ajuste dos dados de campo.
49
Posteriormente ao processamento, os dados geofísicos foram exportados no formato
x,y,z para o programa Surfer 8, por apresentar a possibilidade de integrar com os dados
obtidos pelas SEVs.
Na Tabela 8, pode-se verificar a configuração de cada imageamento, seus resultados
estatísticos e a profundidade de investigação obtida após a modelagem.
Tabela 8 – Caracterização dos imageamentos 2D e 3D.
Imageamento
N
0
de
eletrodos
Espaçamento
Profundidade
de investigação
Tamanho RMS
Norma
L2
2D–L1 (Dp-Dp)
28 1,5 m 5,9 m 40,5 m 12,90 % 1,06
2D–L1 (WN)
28 1,5 m 7,0 m 40,5 m 2,57 % 2,57
2D-L2
28 3 m 18 m 81 m 28,76 % 3,54
2D-L3
28 2,5 m 9,9 m 67, 5 m 19,94 % 44,10
2D-L4
28 3 m 7,3 m 81 m 4,02 % 1,79
Pseudo 3D-1
28 (3 linhas) 4 x 4 m 26,6 m 18662,4 m
3
5 %
3D-2
14 (7 linhas) 5 x 5 m 13,3 m 30352,4 m
3
11,3 %
3D-3
14 (4 linhas) 3 x 3 m 8 m 2809,8 m
3
13 %
O imageamento 3D-1 obteve uma maior profundidade de investigação em relação aos
demais imageamentos 3D, devido à quantidade de eletrodos por linhas e ao comprimento de
sua linha (108 m).
A diferença entre o espaçamento dos eletrodos nos imageamentos ocorreu devido
limitações físicas presentes na área, tais como edificações e pavimentos, e para mapear
profundidades que atingissem os alvos de interesse desta pesquisa, principalmente o NA e as
possíveis anomalias de resistividade.
O imageamento 3D-3 foi localizado de forma a mapear tridimensionalmente a
anomalia condutiva (15, 50 ohm.m) encontrada no primeiro nível saturado da SEV-07 (Figura
24).
A interpretação dos imageamentos 2D e 3D baseou-se nos resultados obtidos nas
SEVs. Sendo assim, considerou-se como anomalia associada à contaminação ou à presença de
50
sedimentos argilosos, na zona saturada, resistividades menores ou iguais que 20 ohm.m e, na
zona não saturada, resistividades menores ou iguais a 30 ohm.m.
V.2.2.1. Interpretação dos Imageamentos
Imageamentos 2D
Na Figura 30, foram identificados 3 focos de anomalias condutivas. A anomalia 1
encontra-se entre 1,5 a 4,5m. de profundidade e a anomalia 2 a 1,5 m. Essas anomalias
possivelmente estão associadas a biodegradação da fase residual da contaminação por
hidrocarboneto, tendo em vista à presença de fase livre nos poços de monitoramento PM-02 e
PM-10 (Figura 23), que estão localizados próximos à linha de imageamento 2D-L1 (Figura
24). A anomalia 3, por sua vez, ocorre próximo da superfície, possivelmente devido a alguma
contaminação pontual.
Os valores de resistividade entre 20 e 100 ohm.m, localizados na zona não saturada,
podem ter sofrido influência da barreira hidráulica presente junto à porção SE deste
imageamento, já que também é observado nos mapas de resistividade acima do NA e do
primeiro nível saturado (Figuras 28 e 29), respectivamente.
A SEV-08 apresentou anomalia condutiva (9,75 ohm.m) com espessura de
aproximadamente de 0,50 m, no nível logo acima do NA. O fato desta anomalia não estar bem
definida no imageamento 2D-L1, deve-se à maior precisão vertical da SEV, em profundidade,
no mapeamento de camadas com pequenas espessuras e distribuídas pontualmente.
De acordo com os valores de resistividade obtidos no imageamento 2D-L1, a área é
representada basicamente por eletrofácies arenosas, compreendendo resistividade entre 100 e
200 ohm.m, e areno-argilosa, compreendendo resistividades entre 50 e 99 ohm.m
51
Figura 30 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L1.
No imageamento 2D-L2 (Figura 32), foram observados 5 focos com anomalias
condutivas próximas ao NA, mais precisamente entre 1,5 e 5 m de profundidade, assim como
já havia sido observada na SEV-12 (8 ohm.m), na profundidade de 4,22 m.
A anomalia 4, localizada na porção W do imageamento 2D-L2, é provavelmente
resultante da biodegradação da fase residual, gerada pela migração de hidrocarbonetos de
petróleo em fase livre, observada nos poços de monitoramento PM-02, 10 e 12; assim também
as anomalias 6 e 7 devem estar relacionadas com a fase livre observada nos PM-02, 10 e 12.
A anomalia 8, localizada próxima da superfície, possivelmente deve-se a alguma
contaminação pontual.
Os altos valores de resistividade observados na Figura 31 são representados pelas
eletrofácies arenosas e/ou aterro na zona não saturada e arenosa na zona saturada. Os valores
entre 50 e 100 ohm.m podem estar relacionados à redução da resistividade original da área,
por influência dos produtos da biodegradação dos hidrocarbonetos, assim como à intercalação
de níveis argilo-arenosos e arenosos.
-6
-3
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40
SE
P
r
o
f
undidade (m)
Ohm.m
eletrofácies arenosa (zona-saturada)
sedimentos superficiais (zona não-saturada)
provável aterro
eletrofácies areno-argilosa
eletrofácies argilo-arenosa
20
eletrofácies argilosa
e/ou possivelmente contaminada
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
SEV-08
Imageamento L1 - Arranjo Dipolo-dipolo
NA
NW
SEV-08
187,9
Res. (Ohm.m)
83,6
198,7
9,7
22,5
Prof. (m)
0
3
6
79,1
anomalia condutiva
NA
nível d´água
12
3
52
Figura 31 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L2.
Na Figura 32, observam-se 6 focos com anomalias condutivas situadas entre 1 e 7 m
de profundidade, exceto a anomalia 14, que ocorre junto à superfície.
As anomalias 9 e 10 podem ser geradas pela biodegradação da fase residual
ocasionada pela fase livre observada no PM-06, enquanto que as anomalias 11, 12 e 13
estariam associadas à fase livre presente nos PM-03, 14 e 16.
Na SEV-09, foram observadas anomalias condutivas entre 15,40 e 8,30 ohm.m na
zona não saturada, coincidentemente com a anomalia 13; porém, esta se prolonga para a zona
saturada, possivelmente devido à variação do NA.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
-15
-12
-9
-6
-3
0
Imageamento L2 - Arranjo Dipolo-dipolo
W
E
P
r
o
f
undidade (m)
0
50
100
150
200
250
SEV-12
SEV-12
399,1
53,1
Res. (Ohm.m)
144,2
78,9
8,0
27,7
148,9
Prof. (m)
0
3
6
9
12
Ohm.m
NA
eletrofácies arenosa (zona-saturada)
sedimentos superficiais (zona não-saturada)
provável aterro
eletrofácies areno-argilosa
eletrofácies argilo-arenosa
20
eletrofácies argilosa
e/ou possivelmente contaminada
anomalia condutiva
NA
nível d´água
4
5
6
8
7
53
Figura 32 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L3.
No imageamento 2D-L4 (Figura 33), foram identificados 7 focos com anomalias
condutivas, já identificadas na SEV-01 (7,3 ohm.m) e na SEV-02 (8,0 ohm.m), nas
profundidades de 4,30 e 3,41 m, respectivamente.
As anomalias 15, 16, 17 e 18 provavelmente representam a resposta elétrica da
biodegradação da fase residual da pluma de contaminação gerada pela fase livre observada no
PM-07, e com fase dissolvida nos PMs-26 e 35, (Figura 23).
As anomalias 19, 20 e 21 podem estar associadas à fase residual da pluma de
contaminação oriunda da migração da mesma, já que se observa presença de fase livre nos
PMs 03, 14 e 16, e fase dissolvida no PM-08.
Os valores de resistividade entre 50 e 300 ohm.m, obtidos no imageamento 2D-L3,
representam as fácies arenosas na zona não saturada, enquanto os demais valores
correspondem às fácies areno-argilosas e argilo-arenosas na zona saturada; os valores < 30
ohm.m, porém, são aqui considerados como anômalos e associados a áreas onde esteja
ocorrendo processos de biodegradação dos hidrocarbonetos de petróleo.
-10
-7
-4
-1
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
Pro
f
undidade (m)
Ohm.m
eletrofácies arenosa (zona-saturada)
sedimentos superficiais (zona não-saturada)
provável aterro
eletrofácies areno-argilosa
eletrofácies argilo-arenosa
eletrofácies argilosa
e/ou possivelmente contaminada
SEV-09
Imageamento L3 - Arranjo Dipolo-dipolo
SEV-09
60,4
Res. (Ohm.m)
85,4
24,3
15,4
Prof. (m)
0
3
6
98,3
anomalia condutiva
NA
nível d´água
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
8,3
NA
W
E
20
9
10
11
12
13
14
54
Figura 33 – Interpretação da pseudo-seção de imageamento 2D – L4.
As 21 anomalias identificadas por meio das pseudo-seções de imageamentos 2D,
sugerem que na área ocorrem plumas de contaminação que possivelmente encontram-se
separadas por características litológicas do meio ou por diferentes fontes, pois não foi possível
delimitar uma única pluma.
Imageamento 3D-1
O imageamento 3D-1 foi realizado visando mapear as anomalias condutivas, geradas a
partir da biodegradação das fases residuais de hidrocarbonetos encontrados como fase livre
nos PMs-25, 32 e 33.
Na Figura 34a, pode-se observar o bloco do pseudo-imageamento 3D-1, gerado pela
integração de 3 linhas de imageamento 2D, e que possui um volume total de 18662,4 m
3
.
Os valores de resistividade demonstram uma área onde predominam as eletrofácies
areno-argilosa e arenosa.
-6
-3
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Profundidade (m)
eletrofácies arenosa (zona-saturada)
sedimentos superficiais (zona não-saturada)
provável aterro
eletrofácies areno-argilosa
eletrofácies argilo-arenosa
eletrofácies argilosa
e/ou possivelmente contaminada
SEV-01
SEV-01
204,0
Res. (Ohm.m)
100,1
77,9
7,3
Prof. (m)
0
3
6
28,5
anomalia condutiva
NA
nível d´água
0
50
100
150
200
250
300
Imageamento L4 - Arranjo Dipolo-dipol
o
NA
204,0
NW
SE
20
Ohm.m
15
16
17
18
19
20
21
55
De acordo com a SEV-14, localizada junto ao PM-32, que na época apresentava 2,47
m de espessura de fase livre, foi identificada anomalia condutiva de 9,40 ohm.m na
profundidade de 2,46 m, na zona não saturada.
Na Figura 34b, é visualizada a anomalia condutiva (menor ou igual 30 ohm.m) por
meio de slices orientado pela profundidade do NA (eixo y) e o eixo principal da anomalia
(eixo x). Esta anomalia corresponde à fase residual gerada pela migração da fase livre,
observada nos poços de monitoramento acima mencionados, e pela variação do nível d’água
que lixivia os produtos da biodegradação da zona não saturada para a água subterrânea
(quando este é elevado), aumentando a área de ocorrência da fase residual e,
conseqüentemente, a biodegradação durante o rebaixamento do NA. A biodegradação é assim
favorecida devido à maior concentração de oxigênio na zona não saturada.
O volume total das 3 anomalias condutivas, obtido por meio do pseudo-imageamento
3D-1, foi de 1721,6,4 m
3
(Figura 34c).
Na Figura 35, pode-se observar os mapas de resistividade nas profundidades de 1 a 21
m, dispostos a cada 1 m, assim como as anomalias 22, 23 e 24. Os valores anômalos,
relacionados possivelmente à contaminação, podem ser observados a partir de 4 m até 6m;
porém, a 4 m é que ocorrem os maiores valores de condutividade, ou seja, próximo ao NA.
De acordo com os mapas de resistividade, as eletrofácies arenosas predominam em
profundidade.
56
Figura 34 – Resultados do imageamento 3D-1: A. Bloco do imageamento 3D-1; B. slices
vertical e horizontal; C. anomalias condutivas.
57
Figura 35 – Mapas de resistividades em profundidade do imageamento 3D-1.
58
Imageamento 3D-2
A área onde foi realizado o imageamento 3D-2 foi selecionada devido à existência de
tanques de benzeno e xilenos na década de 90 e à presença de fase livre nos PM-23 e 42,
visando a identificação de possíveis anomalias condutivas. Na Figura 36a, pode-se observar o
bloco do imageamento 3D-2, que possui um volume total de 30352,4 m
3
.
Os altos valores de resistividade (> 200 ohm.m) presentes nas eletrofácies arenosas,
observados nas Figuras 36a e 36b, são caracterizados por aterro com presença de blocos ou
restos de construções, como fundações que existiam na área, enquanto que os valores menores
ou iguais a 30 ohm.m são associados a porções sob intensa biodegradação, logo, contaminada.
A Figura 36b mostra slices orientados pela profundidade do NA (eixo y) e pelas
principais anomalias condutivas (eixo x) presentes na área. Com a interseção entre os planos x
e y pode-se visualizar as anomalias condutivas (menores ou iguais a 30 ohm.m), assim como a
migração do contaminantes e seus produtos da zona não saturada para a saturada. Isto é
observado analisando-se as anomalias 25 e 30, nas Figuras 36b e c.
As anomalias condutivas presentes na área ficam mais evidenciadas na Figura 37c,
onde se pode visualizar espacialmente a distribuição das mesmas, que ocorrem de forma
disseminada na área, não apresentando continuidade lateral. O volume total das anomalias
condutivas é de 1365,3 m
3
.
Na Figura 37, por meio de mapas de resistividade de 1 em 1 m, desde 1 até 13 m de
profundidade, pode-se observar a variação da camada de aterro possivelmente com presença
de blocos, devido aos valores mais elevados de resistividade. Esta camada ocorre basicamente
em toda a área nos primeiros 3 m de profundidade.
Na zona saturada, principalmente a partir de 7 m de profundidade, predominam os
valores de resistividade característicos da eletrofácies arenosa; porém, até 8 m ainda é
possível observar valores referentes à eletrofácies areno-argilosa, mas que podem refletir a
influência de STD oriundo da biodegradação dos hidrocarbonetos detectados por meio das
anomalias condutivas.
59
.
Figura 36 – Resultados do imageamento 3D-2, onde: A. Bloco do imageamento 3D-2; B.
slices vertical e horizontal; C. anomalias condutivas.
60
Figura 37 – Mapas de resistividades em profundidade do imageamento 3D-2.
61
Analisando a ocorrência das principais anomalias, pode-se dizer que a anomalia 25
ocorre desde 1m até 6m de profundidade; a 26 de 1 a 4 m; a 27 e a 28 ocorrem de forma mais
pontual, a 4m; a 29 ocorre desde a superfície até 4m, porém, mais representativamente de 3 a
4 m; e a 30 ocorre de 1 a 2 m, diminuindo com a profundidade, como se observa na Figura 37.
Imageamento 3D-3
A área onde foi realizado o imageamento 3D-3 foi selecionada por ter sofrido menos
alterações antrópicas e por não apresentar dutos cortando a mesma. Apesar de ter sido
identificada fase dissolvida no PM-43, na SEV-07, localizada junto a esse poço, não foi
observada nenhuma alteração na zona não saturada (Anexo 1), mas somente na zona saturada,
aqui considerada como não contaminada. Na Figura 38a, pode-se observar o bloco do
imageamento 3D-3, que possui um volume total de 2809,8 m
3
.
Figura 38 – Resultados do imageamento 3D-3, onde: A. Bloco do imageamento 3D-2 e B.
slices vertical e horizontal.
62
Como no pseudo-imageamneto 3D-1 e no imageamento 3D-2, também foram aqui
realizados slices orientados pela profundidade do NA (eixo y); entretanto, como não foi
observada nenhuma anomalia condutiva, o eixo x foi locado no centro longitudinal do
imageamento (Figura 39b).
Na Figura 39, pode-se observar o predomínio da eletrofácies arenosas nos mapas de
resistividade construídos a cada metro desde 1 a 8 m de profundidade. Os valores mais
elevados de resistividade situam na porção W do imageamento, entre a posição 26 e 39 m
(eixo x). Entretanto, na porção E predomina a eletrofácies areno-argilosa.
Em nenhuma profundidade se observam valores que possam ser indicativos de
presença de contaminantes na área.
Figura 39 – Mapas de resistividades em profundidade do imageamento 3D-3.
63
Integrando as anomalias condutivas (menores ou iguais a 30 ohm.m), interpretadas por
meio dos imageamentos 2D e 3D, com os resultados das SEVs (Figura 40), verifica-se boa
correlação principalmente com a área anômala, logo acima do nível saturado, mostrando
assim que os parâmetros obtidos com base na geoestatística para a interpolação dos dados de
SEVs foi aplicado com êxito.
Esta correlação está de acordo com o modelo descrito por Sauck (2000), mostrando
que as anomalias condutivas estão associadas à biodegradação dos hidrocarbonetos na zona
não saturada, e que também ocorrem, com menor intensidade, na zona saturada.
V.3. Resultados Hidroquímicos
Para a caracterização hidroquímica da água subterrânea, na área de estudo, foi
realizada a amostragem de 12 poços de monitoramento, dos quais 3 apresentaram fase livre
(PMs – 10, 13 e 23), 4 com fase dissolvida (PMs 8, 24, 30 e 43), 3 com traços de
contaminação (PMs 17, 20 e 31) e 2 brancos (PMs 01 e 40). O PM-01, apesar de não
apresentar indícios de contaminação, não deve ser considerado como branco, pois o mesmo
está localizado próximo à área contaminada.
A amostragem foi realizada utilizando bailers descartáveis, sendo analisados os
seguintes parâmetros: Al, Ba, Ca
2+
, Cd, Cl
-
, Co, Cr, Cu, F
-
, Fe
2+
, HCO
3
-
, K
+
, Mg
2+
, Mn, Na
+
,
NH
4
+
, Ni, P, Pb, Si, SO
4
2-
, Sr e Zn, além de temperatura, pH e condutividade. Os resultados
obtidos são apresentados na Tabela 9.
A determinação dos tipos hidroquímicos presentes na área foi realizada por
meio do Diagrama de Stiff, utilizando o software RockWorks 1999. O Diagrama de Stiff
baseia-se na representação gráfica contendo linhas dispostas à esquerda e à direita de uma
linha vertical que representa o valor zero. As concentrações iônicas são expressas em
miliequivalentes por litro (meq/L).
64
Figura 40 – Mapas de integração das anomalias condutivas.
65
Tabela 9 – Resultados hidroquímicos dos poços de monitoramento amostrados.
T Condutividade pH
HCO
3
Cl NO
3
SO
4
NH
4
Na K Mg Ca
FSi
ºC
μs/cm x100
ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm
PM - 1
17,2 186 6,8 106,3 3,52 1,05 8,53 1,71 4,77 1,62 1,95 28,1 0,05
2,8
PM - 8
17 340 7,4 229,8 7,06 0,2 5,72 5 7,64 6,54 4,59 55,4 0,18
1,98
PM - 10
17,1 201 6,4 97,4 10,91 56,01 0,25 2,66 8,71 1,65 4,28 14,4 0,19
1,61
PM - 16
17,1 216 6,2 94,9 12,71 0,2 0,25 2,06 8,72 1,37 4,7 9,28 0,17
1,52
PM - 17
16,6 106 6,4 39,5 4,01 37,43 16,39 0,51 3,09 1,44 1,72 10,1 0,20
2,33
PM - 20
17,1 269 7 154,2 17,64 2,01 1,38 3,26 12,02 3,98 3,98 36,5 0,22
2,49
PM - 23
17,4 238 7 167,1 3,32 38,53 0,25 0,6 5,1 4,18 2,8 43,6 0,13
3,4
PM - 24
17,2 186 6,1 56,3 9,5 3,21 22,89 0,85 7,66 1,56 2,65 1,65 0,05
1,41
PM - 30
17,6 238 6,8 121,6 18,2 0,2 0,82 0,11 12,76 16,78 2,8 25,2 0,14
1,77
PM - 31
17,2 155 6,2 47,5 12,18 0,2 3,43 6,8 5,62 1,59 1,5 1,43 0,05
0,89
PM - 40
17,3 113 6,6 47,9 5,65 1 11,54 0,05 4,46 2,8 1,26 16,6 0,34
2,09
PM - 43
17,4 398 6,4 136,4 56,54 0,2 5,55 5,13 24,42 3,16 5,62 30,6 0,05
2,09
Mn Fe
Al Mn Zn Pb Cd Ni Co Cu Cr Ba Sr P
ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm ppm
PM - 1
1,2 1
< 0,010 1,2 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,047 0,051 < 0,10
PM - 8
3,48 0,39
< 0,010 3,48 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,18 0,13 < 0,10
PM - 10
3,48 0,7
< 0,010 3,48 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,033 0,02 < 0,10
PM - 16
3,4 0,005
< 0,010 3,4 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,065 0,041 < 0,10
PM - 17
2,92 1,2
< 0,010 2,92 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,07 0,029 < 0,10
PM - 20
0,33 1
< 0,010 0,33 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,1 0,076 < 0,10
PM - 23
10,16
< 0,010 1 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,12 0,18 < 0,10
PM - 24
15,1 0,013
< 0,010 15,1 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,058 0,0007 < 0,10
PM - 30
0,58 0,64
< 0,010 0,58 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,116 0,087 < 0,10
PM - 31
4,62 0,01
< 0,010 4,62 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 0,008 < 0,005 < 0,005 0,079 0,008 < 0,10
PM - 40
0,13 0,023
< 0,010 0,13 0,058 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,055 0,061 < 0,10
PM - 43
5,02 0,016
< 0,010 5,02 < 0,005 < 0,010 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 < 0,005 0,075 0,069 < 0,10
Amostra
Amostra
66
Os pontos gerados são interligados por linhas, originando um polígono. A variedade
de formas e tamanhos gerados corresponde às características de determinadas águas e permite
a classificação e a correlação dos resultados de suas análises químicas.
De acordo com a análise dos diagramas de Stiff, a água subterrânea é classificada
como bicarbonatada cálcica. As elevadas concentrações de bicarbonato e cálcio nos poços de
monitoramento amostrados, junto à área contaminada, possivelmente são provenientes da
dissolução de carapaças carbonáticas de conchas presentes no solo ou de produtos da
biodegradação (Figura 41).
São observadas altas concentrações de NH
4
+
nos PMs – 08, 10, 16, 20, 31 e 43 (Tabela
8), possivelmente oriundos de áreas contaminadas onde ocorreu ou ainda está ocorrendo
processo de denitrificação de biodegradação. Na Figura 42, pode-se observar, por meio de
curvas de isovalores de NH
4
+
, a concentração dessa substância junto aos poços com presença
de fase livre.
Excetuando-se os PMs – 17 e 24, as concentrações de SO
4
2-
na área de estudo são mais
baixas quando comparadas com a do PM-40 (11,54 ppm), aqui considerado como branco de
campo. A biodegradação dos contaminantes em ambientes anaeróbicos, por meio da redução
de sulfato para sulfeto, pode ser responsável por essas baixas concentrações de SO
4
2-
.
O PM-20 apresenta altas concentrações em HCO
3
-
(154,2 ppm), Cl
-
(17,64 ppm), Na
+
(12,02 ppm) e NH
4
+
(3,26 ppm), possivelmente oriundas da unidade de lavagem química ou
da área contaminada situada à montante deste poço, recebendo assim os sólidos totais
dissolvidos provenientes da biodegradação dos hidrocarbonetos de petróleo.
Apesar de ter sido detectada presença de contaminantes no PM-43, já durante sua
perfuração e nas 2 campanhas de amostragem de água subterrânea realizadas pela BRAIN
(2006), é possível que este venha sofrendo interferência de áreas externas devido à
concentração elevada de Cl
-
(56,54 ppm) e Na
+
(24,42 ppm).
As baixas concentrações de ferro na área podem indicar que está ocorrendo
precipitação de Fe, por meio da formação de sulfeto de ferro.
67
Figura 41 – Mapa de distribuição dos diagramas de Sttif com curva de isovalores de NH
4
+
.
68
As anomalias condutivas mais profundas, observadas por meio dos levantamentos
geofísicos, podem estar refletindo um aumento de STD proveniente da biodegradação dos
hidrocarbonetos na zona não saturada.
VI. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Os resultados obtidos pelos métodos geofísicos utilizados associados aos dados de
poços de monitoramento com presença de fase livre, permitiram concluir que as técnicas de
eletrorresistividade não são capazes de mapear diretamente a ocorrência de fase livre de
hidrocarbonetos, mas somente a fase residual.
Isto ocorre porque a fase residual está geralmente localizada na zona não saturada,
onde há maior disponibilidade de oxigênio. Com isso, os microorganismos capazes de
degradar os hidrocarbonetos impregnados nos sedimentos atuam de forma mais intensa,
ocasionando aumento da condutividade do meio pela produção de biofilmes e surfactantes,
além de ácidos orgânicos que são lixiviados para a zona saturada pela variação do NA.
O transporte dos subprodutos da biodegradação dos hidrocarbonetos, da zona não
saturada para a saturada, pôde ser detectado nos resultados da caracterização hidroquímica
dos 12 poços de monitoramento amostrados na área, uma vez que foram encontradas:
•
elevadas concentrações de bicarbonato e cálcio nos PMs amostrados dentro da área
delimitada pelas anomalias condutivas;
•
baixas concentrações de SO
4
2-
, indicando que o mesmo pode ter sido reduzido para
sulfeto durante o processo de biodegradação dos hidrocarbonetos em ambientes
anaeróbicos.
De acordo com a análise dos diagramas de Stiff, a água subterrânea é classificada
como bicarbonatada cálcica. Pela distribuição dos diagramas na área de estudo observa-se que
os diagramas que estão nos limites W e E da área, representados pelos PMs – 17 e 40 (branco)
apresentam os menores valores de cátions e ânions, corroborando a ação da biodegradação
dos hidrocarbonetos, com incremento da salinidade, dentro dos limites da área contaminada.
69
Estes resultados hidroquímicos suportam a identificação da área contaminada por
hidrocarboneto, pelos métodos geofísicos, estando diretamente relacionados aos processos de
biodegradação que ocorrem na zona não saturada. Neste caso, a resposta geoelétrica é
representada por meio de anomalias condutivas, diferentemente do esperado se considerado o
modelo de camada isolante (resistivo) de Mazác et al. (1987). O presente estudo corrobora o
modelo geoelétrico de pluma de LNAPL (condutivo) desenvolvido por Sauck (2000) e
apoiado por diversos estudos recentes em laboratório e em campo.
Conclui-se que a utilização de diferentes técnicas de eletrorresistividade, associadas ao
levantamento histórico da área e à geologia local, são de suma importância para se
caracterizar uma área contaminada.
Recomenda-se realizar estudos geofísicos e hidroquímicos associados com
microbiológicos para monitorar a inversão anomalia geoelétrica de resistivo para condutivo.
Avaliar a possibilidade de contaminação por áreas externas, devido à elevada
concentração de Cl
-
e Na
+
observadas no PM-43, assim como a influência de fluidos
provenientes da unidade de lavagem química nas altas concentrações de HCO
3
-
, Cl
-
, Na
+
e
NH
4
+
no PM-20.
70
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83
VIII. ANEXOS
84
VIII.1. ANEXO 1
MODELOS GEOELÉTRICOS DAS SEVS
85
SEV - 1 Cota: 6,03 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 204,00 0,89 0,00 6,03
2 100,10 0,46 0,89 5,14
3 204,00 1,01 1,35 4,68
4 77,90 1,94 2,36 3,67
5 7,30 0,64 4,30 1,73
Zona não Saturada
6 28,50 4,46 4,94 1,09 argilo-arenosa
7 3,99 Ind 9,40 -3,37 argilosa
NA = 4,94 m
SEV - 2 Cota: 5,20 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 82,30 1,29 0,00 5,20
2 60,30 0,75 1,29 3,91
3 82,00 0,56 2,04 3,16
4 39,70 0,81 2,60 2,60
5 8,00 0,72 3,41 1,79
Zona não Saturada
6 24,30 6,78 4,13 1,07 argilo-arenosa
7 3,90 Ind 10,91 -5,71 argilosa
NA = 4,13 m
SEV - 4 Cota: 6,10 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 188,10 0,95 0,00 6,10
2 39,20 1,07 0,95 5,15
3 109,10 1,66 2,02 4,08
Zona não Saturada
4 76,90 5,77 3,68 2,42 arenosa
5 15,30 5,14 9,45 -3,35
6 2,90 Ind 14,59 -8,49
argilosa
NA = 3,68 m
SEV - 5 Cota: 6,06 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 131,20 1,72 0,00 6,06
2 50,10 0,97 1,72 4,34
3 171,10 2,55 2,69 3,37
Zona não Saturada
4 66,40 1,67 5,24 0,82 arenosa
5 13,60 1,86 6,91 -0,85
6 1,60 Ind 8,77 -2,71
argilosa
NA = 5,24 m
86
SEV - 6 Cota: 7,00 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 99,40 0,90 0,00 7,00
2 180,30 1,63 0,90 6,10
3 72,40 3,43 2,53 4,47
Zona não Saturada
4 36,40 4,03 5,96 1,04 argilo-arenosa
5 1,60 Ind 9,99 -2,99 argilosa
NA = 5,96 m
SEV - 7 Cota: 6,17 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 63,80 1,51 0,00 6,17
2 22,40 3,63 1,51 4,66
Zona não Saturada
3 15,50 2,30 5,14 1,03 argilosa
4 77,50 16,47 7,44 -1,27 arenosa
5 29,10 Ind 23,91 -17,74 argilo-arenosa
NA = 5,14 m
SEV - 8 Cota: 5,05 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 187,90 1,00 0,00 5,05
2 83,60 0,50 1,00 4,05
3 198,70 1,92 1,50 3,55
4 79,10 0,24 3,42 1,63
5 9,75 0,43 3,66 1,39
Zona não Saturada
6 22,50 2,98 4,09 0,96 argilo-arenosa
7 74,80 Ind 7,07 -2,02 arenosa
NA = 4,09 m
SEV - 9 Cota: 5,96 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 60,40 0,42 0,00 5,96
2 85,40 1,20 0,42 5,54
3 15,40 3,28 1,62 4,34
4 8,30 1,06 4,90 1,06
Zona não Saturada
5 24,30 0,84 5,96 2,12 argilo-arenosa
6 98,30 2,13 6,80 1,28
7 93,80 Ind 8,93 -0,85
arenosa
NA = 4,90 m
87
SEV - 10 Cota: 5,73 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 281,60 1,01 0,00 5,73
2 53,40 1,13 1,01 4,72
3 97,00 1,62 2,14 3,59
4 10,20 1,15 3,76 1,97
Zona não Saturada
5 67,90 2,28 4,91 0,82 arenosa
6 42,00 3,36 7,19 -1,46 areno-argilosa
7 133,60 Ind 10,55 -4,82 arenosa
NA = 4,91 m
SEV - 11 Cota: 5,73 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 109,00 0,65 0,00 5,73
2 144,10 1,08 0,65 5,08
3 50,60 0,77 1,73 4,00
4 156,70 1,77 2,50 3,23
5 78,00 0,03 4,27 1,46
6 9,48 0,47 4,24 1,49
Zona não Saturada
7 88,40 Ind 4,71 1,02 arenosa
NA = 4,71 m
SEV - 12 Cota: 5,94 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 399,10 1,03 0,00 5,94
2 53,10 1,34 1,03 4,91
3 144,20 1,01 2,37 3,57
4 78,90 0,84 3,38 2,56
5 8,00 1,43 4,22 1,72
Zona não Saturada
6 27,70 6,81 5,65 0,29 argilo-arenosa
7 148,90 Ind 12,46 -6,52 arenosa
NA = 5,65 m
SEV - 13 Cota: 5,95 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 367,30 1,44 0,00 5,95
2 54,30 1,86 1,44 4,51
3 72,80 1,94 3,30 2,65
4 8,30 0,38 5,24 0,71
Zona não Saturada
5 24,40 4,53 5,62 0,33 argilo-arenosa
6 2,30 2,54 10,15 -4,20 argilosa
7 76,40 Ind 12,69 -6,74 arenosa
NA = 5,62 m
88
SEV -14 Cota: 6,40 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 35,10 0,61 0,00 6,40
2 187,30 1,85 0,61 5,79
3 9,40 2,47 2,46 3,94
Zona não Saturada
4 88,00 0,27 4,93 1,47 arenosa
5 23,60 0,84 5,20 1,20 argilo-arenosa
6 10,85 11,08 6,04 0,36 argilosa
7 44,30 Ind 17,12 -10,72 areno-argilosa
NA = 4,93 m
SEV - 15 Cota: 6,27 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 60,60 1,15 0,00 6,27
2 48,30 0,30 1,15 5,12
3 17,28 0,22 1,45 4,82
4 4,52 3,15 1,67 4,60
Zona não Saturada
5 1,87 3,07 4,82 1,45 argilosa
6 28,16 Ind 7,89 -1,62 argilo-arenosa
NA = 4,82 m
SEV - 16 Cota: 6,03 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 205,06 1,37 0,00 6,03
2 127,05 0,37 1,37 4,66
3 42,25 2,16 1,74 4,29
Zona não Saturada
4 29,67 1,94 3,90 2,13 argilo-arenosa
5 1,10 2,52 5,84 0,19
6 1,77 3,98 8,36 -2,33
argilosa
7 46,18 Ind 12,34 -6,31 areno-argilosa
NA = 3,90 m
SEV - 17 Cota: 6,28 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 408,35 1,14 0,00 6,28
2 71,83 3,01 1,14 5,14
Zona não Saturada
3 47,26 2,17 4,15 2,13 areno-argilosa
4 1,07 5,63 6,32 -0,04 argilosa
5 134,55 Ind 11,95 -5,67 arenosa
NA = 4,15 m
89
SEV - 18 Cota: 6,28 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 97,75 2,10 0,00 6,28
2 47,18 2,35 2,10 4,18
3 11,55 0,37 4,45 1,83
Zona não Saturada
4 83,40 4,74 4,82 1,46 arenosa
5 46,63 2,98 9,56 -3,28 areno-argilosa
6 7,17 Ind 12,54 -6,26 argilosa
NA = 4,82 m
SEV - 19 Cota: 6,13 m
Nível
ρ
Espessura Prof. ao Cota do Descrição
(ohm.m) (m) Topo (m) Topo (m) do material
1 74,72 1,46 0,00 6,13
2 41,50 0,56 1,46 4,67
3 68,10 2,26 2,02 4,11
4 11,42 0,44 4,28 1,85
Zona não Saturada
5 50,57 4,09 4,72 1,41 areno-argilosa
6 20,51 Ind 8,81 -2,68 argilo-arenosa
NA = 4,72 m
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