Fontes de contaminação em aquíferos

As águas subterrâneas são aquelas que ocorrem abaixo do nível de saturação ou nível freático, presente nas formações geológicas profundas totalmente saturadas. O estudo das águas subterrâneas inclui o movimento da água em meios não saturados nos quais a distribuição de umidade desempenha papel importante no ciclo hidrológico e nos processos geológicos.

Abaixo da superfície do terreno, a água contida no solo e nas formações geológicas é dividida ao longo da vertical, em duas zonas horizontais, zona saturada e zona não saturada, de acordo com a proporção relativa do espaço poroso que é ocupado pela água.

Zona de Saturação é a que ocorre um Aquífero e podemos defini-lo como: uma formação geológica que contém água e permite que quantidades significativas dessa água se movimentem no seu interior em condições naturais.

Aquíferos podem se contaminar e as causas são diversas o que influencia na forma que essa água será utilizada, seja ela para consumo humano, animal, industrial, etc. Trataremos neste texto sobre essas possíveis contaminações e suas remediações.

Vamos alinhar alguns conceitos:

Água contaminada: é uma água que possuí organismo patogênicos, substâncias tóxicas e/ou radioativas, em teores prejudiciais á saúde do homem. Assim, toda água contaminada é poluída, mas nem toda água poluída (desde que não afete a saúde do homem) é contaminada.

Quanto á distribuição espacial, a poluição (e a contaminação que pode originar) pode ser:

• Pontual, quando a fonte está concentrada numa pequena superfície, como por exemplo um poço tubular, ou escavado;
• Difusa, quando a fonte de contaminação se estende, mesmo com baixa concentração, sobre uma grande superfície, como é o caso de áreas de irrigação ou áreas urbanas, ou do transporte por via atmosférica;
• Linear, quando a fonte de contaminação for um rio ou canal.

Fontes de contaminação:

De acordo com a classificação estabelecida pelo Office of Tchnology Assessment (OTA) do Congresso dos EUA, modificada por Fetter (1993), é possível distinguir as seguintes fontes de contaminação:

• Fontes projetadas para recepção de substâncias: fossas sépticas, poços de injeção, aplicação no solo como fertilizantes, nitrogênio, fósforo, etc

• Fontes projetadas para reter substâncias durante transporte: vazamento de oleodutos, gasodutos, acidentes com caminhões, trens, etc.

• Fontes produtoras de substâncias em virtude de outra substância: irrigação, aplicação de pesticida, fertilizantes, etc.

• Fontes projetadas para armazenar, tratar ou receber substâncias: aterros sanitários, valas abertas, resíduos de mineração, etc.

• Fontes que podem atuar como condutoras da água contaminada: poços produtores (óleo, gás, energia geotérmica), poços mal construídos, poços escavados, etc.

• Fontes naturais cuja descarga é criada pela atividade humana: interações da água superficial e subterrânea, lixiviação natural, etc.

Descontaminação de um aquífero

A descontaminação de aquíferos inclui necessariamente uma compreensão do comportamento dos contaminantes em subsuperfície. Uma divisão didática destes pode ser feita entre contaminantes orgânicos (imiscíveis ou pouco miscíveis em água) e inorgânicos (solúveis ou não em água).

 A partir do comportamento destes compostos, de suas características físico-químicas e dos possíveis riscos a eles associados, pode-se definir os objetivos finais a serem atingidos na descontaminação.

O grau de descontaminação a ser atingido para água que não é consumida por receptores sensíveis (humanos ou não) não deve ser o mesmo para aquela água que é utilizada para uso nobre. Compreendendo o comportamento dos contaminantes e estabelecendo os parâmetros a serem atingidos na limpeza, procede-se então a definição da estratégia de descontaminação mais adequada a ser aplicada ao caso em questão.

Como descontaminar?

De acordo com o livro: HIDROGEOLOGIA E CONTAMINAÇÃO DOS SOLOS – Autor EVERTON DE OLIVEIRA

Uma vez definidos os parâmetros para descontaminação, os objetivos da remediação

podem ser a contenção/remoção da pluma de fase dissolvida e a contenção/remoção da fonte de contaminação (fases livres e residuais).

A contenção da fase dissolvida pode acontecer naturalmente (limitada por um rio efluente, por exemplo) ou artificialmente (através de poços de extração). Em ambos os casos, tem-se um conhecimento do comportamento da pluma e esta não se expande, não havendo, entretanto, descontaminação.

A remoção de água contaminada e o tratamento em superfície (‘pump-and-treat’) são métodos de tratamento paliativo, uma vez que a fonte de contaminação não é removida. É utilizado sempre associado a outros métodos, pois o controle hidráulico da pluma por meios de poços de bombeamento é, de fato, um meio efetivo para conter a progressão da contaminação.

A contenção da fonte de contaminação pode ser feita através de controle hidráulico por poços de extração ou barreiras hidráulicas. Vários tipos de barreiras de baixa permeabilidade são utilizados, com destaque para trincheiras preenchidas por material de baixa permeabilidade (bentonita/ cimento, solo/cimento, solo/ bentonita etc.), pranchas plásticas (tipo PVC) associadas a trincheiras, estacas-prancha de aço introduzidas por vibração ou percussão. Estas últimas podem ter suas juntas seladas por bentonita, epoxi ou outro material selante.

A intenção destes métodos é o de diminuir a massa de contaminante transferida para a fase dissolvida, uma vez que a água subterrânea é um vetor de grande mobilidade em subsuperfície.

Entretanto, o intuito é a restauração do aqüífero e, para tanto, é necessário associar-se a remoção de massa do contaminante. Neste caso, a remoção de massa pode acontecer fisicamente na fase dissolvida e residual (fonte) ou ainda através da destruição de massa por reações químicas ou biodegradação. No caso da pluma de fase dissolvida, a remoção pode ser realizada através de barreiras reativas ou funis com passagens (‘funnel-andgate’).

As paredes reativas consistem de trincheiras preenchidas por material reativo para remoção do contaminante. Estes podem ser nutrientes e receptores de elétrons no caso de remediação biológica, ou compostos para reações abióticas.

As tecnologias de descontaminação de aquíferos são inúmeras e sua definição depende das características particulares de cada contaminante e de seu comportamento em subsuperfície como foram exemplificados acima.

Referências

Livro HIDROGEOLOGIA AMBIENTAL: CONTAMINAÇÃO DE SOLO E A GUAS SUBTERRA NEAS – Autor Everton de Oliveira. Pág. 17 a 24

Livro HIDROGEOLOGIA: CONCEITOS E APLICAÇÕES – CPRM. Cap. 6

Livro DECIFRANDO A TERRA – Teixeira, Toledo, Fairchild, Taioli.