Universidade Estadual Paulista “Julio Mesquita Filho” Mestrado Engenharia Civil e Ambiental Contaminação do lençol freático por hidrocarbonetos na região de Avaré – SP PAULO HENRIQUE DE C. FOGAÇA BAURU - SP 2015 ii PAULO HENRIQUE DE C. FOGAÇA Contaminação do lençol freático por hidrocarbonetos na região de Avaré – SP Dissertação apresentada como requisito para obtenção do título de Mestre em Engenharia Civil e Ambiental da Universidade Estadual Paulista “Júlio Mesquita Filho”. Área de Concentração Saneamento. Orientador: Prof. Dr. Paulo Cesar Lodi BAURU - SP 2015 i FOGAÇA, Paulo Henrique de Campos. Contaminação do Lençol Freático por Hidrocarbonetos na região de Avaré-SP/ Paulo Henrique de Campos Fogaça, 2015. 160 f. Orientador: Paulo Cesar Lodi Dissertação (Mestrado)–Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia, Bauru, 2015. Poluição Ambiental. 2. Contaminação da água e solo. 3. Remediação da água e solo. I. Universidade Estadual Paulista. Faculdade de Engenharia. II. Título ii iii AGRADECIMENTOS Agradeço à minha esposa Maria Célia pelo incentivo e força durante esses anos, mesmo nos momentos mais difíceis, quando pensei em desistir. Agradeço também aos meus filhos e a todos aqueles que direta ou indiretamente me ajudaram a alcançar meu objetivo. iv RESUMO A contaminação de água e do solo é, muitas vezes, causada por derrame de combustíveis e pode ser evitada. Muitos incidentes que contaminam o meio ambiente têm ocorrido devido à exploração e refinamento de petróleo, bem como transporte e armazenamento de seus derivados. Como consequência, o lençol freático é atingido por substâncias perigosas por serem em grande parte dos casos, carcinogênicas e depressoras do sistema nervoso central. Com a Resolução CONAMA 273, a partir de 2000, a água e solo das regiões onde se localizam postos de armazenamento de combustíveis passaram a ser analisadas. Comprovada a contaminação, esses locais passaram por uma reestruturação física para adequação dos tanques de armazenamento e estrutura de atendimento. Além disso, os postos têm a obrigatoriedade de implantar um sistema de remediação eficaz, capaz de tornar, novamente, a água e solo adequados aos serviços e ao ser humano sem perigo à saúde. Este trabalho apresenta um estudo do processo de contaminação e remediação do solo e água subterrânea da região de Avaré (SP) causada por postos revendedores e de abastecimento de combustível da região. Foram estudados dois postos de armazenamento de estruturas diferentes: tanques enterrados (Posto 1) e tanques aéreos (Posto 2), e os dados apresentados foram retirados dos relatórios elaborados pelas firmas sobre a investigação detalhada e remediação dos referidos postos. Diversas análises do solo e da água foram realizadas por empresas especializadas, bem como o monitoramento e a remediação destes. Os principais resultados mostram, por exemplo, que em relação ao posto 1, a qualidade da água do aquífero local encontrava-se inadequada para eventual ingestão com altos valores da concentração de Benzeno e de Tolueno. Após o processo de remediação, notou-se redução das concentrações dos Compostos Químicos de Interesse. O lençol freático próximo ao posto 2 também apresentou contaminação devido a vazamentos de óleo diesel. Nesse caso, após o último período de análise do processo de remediação, verificou-se uma eficácia de 100% no processo de remediação. Palavras-chave: tanques de combustível; hidrocarbonetos aromáticos; poluição ambiental; contaminação da água e solo; remediação de água e solo. v ABSTRACT The contamination of water and soil is frequently caused by leakage and fuel can be prevented. Many incidents that contaminate the environment have occurred due to oil exploration and refining, as well as transport and storage of derivatives. As a result, the water table is reached by hazardous substances because they in most cases, carcinogenic, and depressants of the central nervous system. With CONAMA Resolution 273, from 2000, the water and soil of the regions where they are located fueling stations are now analyzed. Proven contamination, these sites have undergone a physical restructuring to adapt the storage tanks and service structure. In addition, the stations have the obligation to implement an effective remediation system, capable of making, again, water and soil appropriate to the services and the human being without danger to health. This paper presents a study of soil contamination and remediation process and groundwater Avare region (SP) caused by gas stations and fuel supply in the region. Two different structures storage facilities were studied: buried tanks (Rank 1) and air tanks (Rank 2), and the data shown are from the reports prepared by CETESB on detailed investigation and remediation of these posts. Several analyzes of the soil and water were carried out by specialized companies, as well as monitoring and remediation of these. The main results show, for example, in relation to the first station, the quality of the local aquifer water found to be inadequate for eventual ingestion at high levels of concentration of benzene and toluene. After the remediation process, noted a reduction of concentrations of the chemical compounds of interest. The water table near the station 2 also showed contamination due to diesel oil leaks. In this case, after the last period of analysis of the remediation process, there was a 100% effectiveness in remediation process. Keywords: fuel tanks; aromatic hydrocarbons; environmental pollution; contamination of water and soil; remediation of soil and water. vi SUMÁRIO INTRODUÇÃO ............................................................................................................ 1 2 JUSTIFICATIVA................................................................................................... 6 3 OBJETIVOS ......................................................................................................... 7 3.1 Objetivo Geral ....................................................................................................... 7 3.2 Objetivos Específicos ............................................................................................ 7 4 REVISÃO BIBLIOGRAFICA ................................................................................ 8 4.1 Contaminação do lençol freático por hidrocarbonetos .......................................... 9 4.2 Sistemas de armazenamento e revenda de combustíveis .................................. 19 4.3 Métodos de Remediação .................................................................................... 25 5 MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................. 35 5.1 POSTO 1 - Tanques Enterrados ......................................................................... 35 5.1.1 Caracterização da área ..................................................................................... 37 5.1.2 Histórico ............................................................................................................ 44 5.1.3 Métodos da Análise Investigativa ...................................................................... 47 5.1.4 Métodos de Remediação para o Posto 1 .......................................................... 52 5.2 POSTO 2 - Tanque Aéreo ................................................................................... 64 5.2.1 Caracterização da área ..................................................................................... 65 5.2.2 Histórico ............................................................................................................ 67 5.2.3 Métodos da Análise Investigativa ...................................................................... 68 5.2.4 Métodos de Remediação do Posto 2 ................................................................ 74 6 RESULTADOS OBTIDOS E ANÁLISES ........................................................... 85 6.1 POSTO 1 ............................................................................................................ 85 6.1.1 Resultados da Análise Investigativa ................................................................. 85 6.1.2 Resultado da Remediação ................................................................................ 86 6.2 POSTO 2 .......................................................................................................... 119 6.2.1 Resultados da Análise Investigativa ............................................................... 119 6.2.2 Resultado da Remediação .............................................................................. 120 7 CONSIDERAÇÕES FINAIS ............................................................................. 149 8 CONCLUSÕES ................................................................................................ 151 9 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................ 153 ANEXOS ................................................................................................................. 158 vii LISTA DE FIGURAS Figura 1: Contaminação do subsolo e de aquíferos .................................................. 12 Figura 2: Indicação de Fase Livre ............................................................................. 13 Figura 3- Posto de Serviços adaptados conforme exigências. .................................. 19 Figura 4: Instalações do Posto 1. .............................................................................. 36 Figura 5: Mapa delimitação Avaré. ............................................................................ 37 Figura 6: Bacia Hidrográfica do Médio Paranapanema ............................................. 42 Figura 7: Mapa Potenciométrico ................................................................................ 59 Figura 8: Iridescência na água causada por mancha de óleo. .................................. 62 Figura 9:Visualização dos tanques de armazenamento de combustível. .................. 64 Figura 10: Localização do município de Itaí .............................................................. 66 Figura 11: Mapa de Plumas de Contaminação ......................................................... 73 Figura 12: Container de zinco utilizado pela empresa B ........................................... 75 Figura 13: Caixas controladoras de fluxo .................................................................. 75 Figura 14: Caixa separadora de água e óleo ............................................................ 76 Figura 15: Bombas pneumáticas de captação superior e inferior. ............................. 77 Figura 16: Modelo esquemático do sistema de remediação ..................................... 77 Figura 17: Entrada de efluente bruto / reator ............................................................. 78 Figura 18: Sistema de Borbulhamento Air Sparging ................................................. 79 Figura 19: Sistema de filtragem. ................................................................................ 79 Figura 20: Zona de restrição de uso. ......................................................................... 83 Figura 21: Evolução dos Níveis de Água................................................................... 91 Figura 22: Evolução das espessuras de fase livre .................................................... 91 Figura 23: Concentrações de VOC ........................................................................... 91 Figura 24: Evolução dos níveis de água.................................................................... 94 Figura 25: Evolução da espessura de fase livre ........................................................ 94 Figura 26: Evolução das Concentrações de VOC ..................................................... 95 Figura 27: Evolução dos níveis de água nos poços .................................................. 99 Figura 28: Evolução das espessuras de fase Livre nos poços ................................ 100 Figura 29: Concentrações de VOC nos poços ........................................................ 100 Figura 30: Evolução das concentrações de benzeno na área ................................. 105 Figura 31: Evolução dos Níveis de Água nos Poços ............................................... 109 Figura 32: Evolução das espessuras de fase Livre nos Poços ............................... 110 Figura 33: Concentrações em VOC nos Poços ....................................................... 111 Figura 34: Evolução das Concentrações de Benzeno ............................................. 115 Figura 35: Evolução das Concentrações de Benzeno na Área ............................... 116 Figura 36: Evolução das Concentrações de Benzeno na Área (cont.) .................... 117 Figura 37: Evolução das Concentrações de Benzeno na Área (cont.) .................... 118 Figura 38: Comparação entre sistemas de remediação .......................................... 121 Figura 39: Medição dos níveis de água dos poços de monitoramento .................... 124 Figura 40: Precipitação acumulada na região de ITAI-SP ....................................... 125 Figura 41: Area de interesse induzida pelo bombeamento utilizado no local .......... 126 Figura 42: Iridescência na água retida ................................................................... 126 viii Figura 43: Medição dos níveis de água dos poços de monitoramento. ................... 129 Figura 44:: Precipitação acumulada na regido de Itaí. ............................................ 130 Figura 45: Comparação entre as plumas de contaminação .................................... 131 Figura 46: Medição dos níveis de água dos poços de monitoramento. ................... 135 Figura 47: Precipitação acumulada na região de Itai-SP ........................................ 136 Figura 48: Comportamento da fase livre no local de estudo. .................................. 137 Figura 49: Comparação entre as plumas de contaminação do local ....................... 138 Figura 50: Medição dos níveis de água dos poços de monitoramento. ................... 141 Figura 51: Precipitação acumulada na região de Itaí – SP...................................... 141 Figura 52: Comparação entre as plumas de contaminação do local ....................... 146 ix LISTA DE TABELAS Tabela 1: Unidades Estratigráficas. ........................................................................... 39 Tabela 2: Características hidrológicas....................................................................... 40 Tabela 3: Método de classificação da vulnerabilidade das águas subterrâneas ....... 43 Tabela 4: Características dos tanques ...................................................................... 45 Tabela 5: Características das Bombas ...................................................................... 46 Tabela 6: Características do Filtro ............................................................................. 46 Tabela 7: Equipamentos de Controle e Monitoramento Ambiental ........................... 46 Tabela 8: Características das Sondagens de reconhecimento ................................. 48 Tabela 9: Amostras de solo selecionadas ................................................................. 49 Tabela 10: Dados para elaboração da Análise de Risco ........................................... 50 Tabela 11: Modelo de Exposição Conceitual do Local ............................................. 51 Tabela 12: Equipamentos do sistema de remediação ............................................... 55 Tabela 13: Medições do sistema de remediação ...................................................... 60 Tabela 14: Medições de Nível D'Água, Fase Livre e Cálculo Cargas hidráulicas .... 62 Tabela 15: Sistema de armazenamento aéreo de combustível (SAAC).................... 65 Tabela 16: Perfil de sondagem ambiental SPA-04 .................................................... 68 Tabela 17: Perfil de sondagem ambiental SPA-05 .................................................... 68 Tabela 18: Perfil de sondagem ambiental SPA-06 .................................................... 69 Tabela 19: Perfil de sondagem ambiental SPA-07 .................................................... 69 Tabela 20: Coeficientes de permeabilidade .............................................................. 71 Tabela 21: Espessura de fase livre ........................................................................... 72 Tabela 22: Armazenamento dos resíduos ................................................................. 81 Tabela 23: Medições do Sistema de Remediação .................................................... 87 Tabela 24: Medições do sistema de remediação ...................................................... 88 Tabela 25: Monitoramento Nível D'Água, Fase Livre e VOC's. ................................. 89 Tabela 26: Medições do sistema de remediação ...................................................... 90 Tabela 27: Resultados do monitoramento de do nível d'água, nível d'óleo e VOC ... 92 Tabela 28: Cálculo das cargas hidráulicas ................................................................ 93 Tabela 29: Medições do sistema de remediação ...................................................... 93 Tabela 30: Medições dos parâmetros físico químicos dos poços monitorados. ........ 95 Tabela 31: resultados analíticos das amostras de água subterrânea – BTEX .......... 96 Tabela 32: Resultados analíticos das amostras de água subterrânea BTEX e PAH 96 Tabela 33: Resultados monitoramento de Nível D'água, Fase Livre D'Óleo e VOC . 99 Tabela 34: Resultados físico-químicos .................................................................... 101 Tabela 35: Medições dos parâmetros físico-químicos dos poços monitorados. ...... 102 Tabela 36: Resultados analíticos das amostras de entrada e saída do sistema .... 103 Tabela 37: Resultados dos monitoramentos de Nível D'Água, nível D'Óleo e VOC 108 Tabela 38: Medições do Sistema de Remediação .................................................. 109 Tabela 39: Medições dos Parâmetros Físico-Químicos dos Poços Monitorados .... 112 Tabela 40: Quantidade de fase livre identificada nos poços de monitoramento ...... 122 Tabela 41: Resultado dos testes de vazão dos poços bombeados ......................... 123 x Tabela 42: Média dos parâmetros físico-químicos na Estação de Tratamento ....... 123 Tabela 43: Valores dos parâmetros físico químicos na Estação de Tratamento ..... 128 Tabela 44: Quantidade de fase livre identificada nos poços de monitoramento. ..... 134 Tabela 45: Média dos parâmetros físico químicos na Estação de Tratamento ....... 135 Tabela 46: Valores dos parâmetros físico químicos na estação de tratamento ...... 143 Tabela 47: Dados da amostra obtidos durante a amostragem. ............................... 143 Tabela 48: resultados analíticos das amostras de água BTEX e PAH. ................... 144 Tabela 49: Comportamento da fase livre no local de estudo. .................................. 145 xi LISTA DE SIGLAS ACBR - Ações Corretivas Baseadas no Risco ANA – Agência Nacional de Águas AS - Amostra Selecionada BTEX - Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno, Xilenos CETESB – Companhia Ambiental do Estado de São Paulo CMA - Concentração Máxima Aceitável CMA-POE – Concentrações Máximas Aceitáveis no Ponto de Exposição CMA-HS – Concentração Máxima Aceitável no Hot-Spot CONAMA – Conselho Nacional do Meio Ambiente COV - Compostos Orgânicos Voláteis CQI - Compostos Químicos e de Interesse DNAPL- Compostos Mais Densos que a Água EH – Potencial Redox EPA - Environmental Protection Agency – Agência de Proteção Ambiental FL - Fase Livre HOT-SPOT- Ponto Quente LNAPL – Light Non_Aqueous Phase Liquid – Compostos Menos Densos que a Água LD - Limite de Detenção (do método) LQ - Limite de Qualificação (do método) MCI - Medidas de Controle Institucionais MCE - Medidas de Controle de Engenharia MECL - Modelo de Exposição Conceitual do Local mV - miliVolt NABR - Níveis Aceitáveis Baseados No Risco NA - Não Aplicável ND - Não Detectado PAH - Polynuclear Aromatic Hydrocarbons - Hidrocarbonetos Polinucleares Aromáticos PLA - Padrões Legais Aplicáveis PM - Poço de Monitoramento POE - Ponto de Exposição PC - Ponto de Conformidade xii RBCA - Risco Baseado nas Concentrações SAAC – Sistema de Armazenamento Aéreo de Combustível SAO - Separador de Água e Óleo SASC - Sistema de Armazenamento Subterrâneo de Combustíveis SQI - Substâncias Químicas de Interesse SSTL - Site Specific Tanget Level = Nível Específico do Local de Destino SVE- Soil Venting Extractium = Poço De Extração de Vapores SVOC – Compostos Orgânicos Semivoláteis TDS - Sólidos Totais Dissolvidos VI - Valor de Intervenção VOC - Volatile Organic Compound = Compostos Orgânicos Voláteis VP - Valor de Prevenção VRQ - Valor Referência de Qualidade ZRU - Zona de Restrição de Uso 1 1 INTRODUÇÃO INTRODUÇÃO Atualmente existe grande preocupação quanto à preservação das águas, já que, apesar da grande extensão desse ambiente, a água doce representa apenas 3% do seu total e sua maior parte está congelada nas calotas polares ou em lençóis subterrâneos muito profundos. Não obstante, por sua excelente qualidade, a água presente nos subterrâneos é altamente apta ao consumo humano e é menos vulnerável a terremotos, enchentes e outros eventos naturais, além de representar uma reserva estratégica durante a época de estiagem. (PORTO, 1991). Dessa maneira, de acordo com ANA (2005), essas águas são de fundamental importância no abastecimento público e privado em todas as partes do mundo, de grande valor econômico, por serem de fácil obtenção e alternativa de baixo custo. Feitosa et al (2008) relatam que existem cerca de 250 milhões de poços no mundo, sendo que 10% se encontram no Brasil, o que demonstra a enorme importância das águas subterrâneas como manancial hídrico de abastecimento e responsável pela promoção do desenvolvimento econômico e da qualidade de vida das comunidades. De acordo com os autores, esses poços são utilizados, também, para atender às demandas agrícolas, industriais e urbanas. Para estes, devido à grande importância que os aquíferos representam à população, existe uma real preocupação com relação à contaminação das águas subterrâneas, pois a sua capacidade de imobilização de impurezas é limitada, principalmente em grandes centros urbanos e industriais. A contaminação pode ocorrer por vários motivos, como por matéria orgânica, componentes químicos, metais, elementos radioativos, fertilizantes, material radioativo, microrganismos patogênicos e acontece quando qualquer desses produtos entra em contato com o solo, alcançando o lençol freático e colocando em risco a saúde da população. A Companhia Ambiental do Estado de São Paulo – CETESB – dispõe sobre a contaminação da água e os riscos apontados à saúde humana, através dos Valores orientadores para Águas Subterrâneas, que determina o Valor de Intervenção para águas subterrâneas, padronizando a concentração de produtos existentes. O impacto causado no solo pelas atividades humanas (chamadas atividades antrópicas) na qualidade das águas subterrâneas e no solo é estudado há tempos. Para Rocha (1996) a gestão de recursos hídricos originou-se do conhecimento da 2 existência das intervenções de variados tipos no ecossistema aquático e da necessidade de controlar, prevenir e remediar as alterações oriundas de uso e ocupação do solo e das atividades antropogênicas. Dessa maneira, ao se elaborar um programa de proteção aos recursos aquáticos, deve-se levar em conta todo o meio ambiente em que está inserido. Para o autor, uma área contaminada é, por definição, o terreno onde foi constatada e comprovada a poluição causada por resíduos ou substâncias que estejam infiltradas ou armazenadas, ou depositadas no solo, seja de maneira acidental ou planejada. Assim, acidentes e vazamentos ocorridos devido ao manejo de substâncias perigosas podem contaminar o solo de maneira superficial ou aprofundar-se de maneira a contaminar águas subterrâneas. O autor cita o exemplo da urbanização que, gradativamente, transforma o ambiente natural através de desmatamento, impermeabilização do solo, movimentos da terra. Afirma ainda que o desmatamento é um fator determinante, já que a vegetação é quem controla o escoamento superficial, possibilitando a recarga natural dos aquíferos. O desmatamento ocasiona uma alteração ecológica, como consequência de um escoamento superficial mais frequente e forte, carregando com ele o material existente na superfície. Leinz (2001) cita a alteração da qualidade das águas devido a alguns tipos de culturas agrícolas, como o algodão, que inviabiliza 38 toneladas de solo e o café, que perde 1,1 tonelada ao ano de cultivo. A consequência imediata, além do grave comprometimento da qualidade do solo, é o assoreamento e, a partir desse fato, a diminuição da calha de escoamento ou da capacidade de armazenamento dos mananciais, comprometendo os subterrâneos. A poluição difusa é outro fator apontado, pelo autor, para a degradação de águas subterrâneas através de produtos utilizados no solo para a prática da agricultura, bem como os agroquímicos e metais pesados. Além disso, o crescimento de áreas urbanas e o desenvolvimento comercial e industrial aumentam proporcionalmente a utilização dos recursos hídricos e, consequentemente, a produção de resíduos sem que haja, muitas vezes, o tratamento adequado para a conservação dos mananciais. A contaminação da água e do solo é ocasionada também pelo vazamento de tanques subterrâneos de combustíveis automotores em decorrência da sua corrosão que, além do derramamento, pode gerar outros danos como explosões e fogo em 3 áreas habitadas. Por isso, o Conselho Nacional do Meio Ambiente – CONAMA – estabeleceu exigências através de sua Resolução n.º 273, que torna obrigatória a substituição dos tanques de aço, sem revestimento, por outros mais seguros, com tratamento anticorrosivo, para que os postos possam obter licença ambiental de funcionamento. (SANDRES, 2004). Para Sugimoto (2004) a contaminação do solo e de águas subterrâneas por derivados de petróleo tem sido alvo de estudos e busca por solução pelos cientistas. Os compostos de Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos (BTEX) que compõem os combustíveis são altamente prejudiciais à saúde, tornando inviável a exploração do aquífero. Os riscos socioambientais e a segurança relacionada às atividades dos postos de serviços têm sido motivo de preocupação já há algum tempo. Por serem tóxicos, devido à presença de hidrocarbonetos em sua constituição, os combustíveis podem contaminar fontes de abastecimento de água com BTEX, considerados substâncias perigosas por serem depressantes do sistema nervoso central, além de causar leucemia. Além disso, são produtos inflamáveis, podendo causar acidentes como incêndio e explosão, caso ocorra o acúmulo de combustíveis em locais confinados como caixas de telefonia e cabos elétricos, subsolo de edificações, dentre outros ambientes. (CORSEUIL; MARINS, 1997). A CETESB (2011, a), aponta que: em 2002 haviam 255 áreas contaminadas, em 2009 foram 3.675 áreas de contaminação, em 2011, 4.131 e em 2013 4.771 áreas contaminadas e reabilitadas no estado de São Paulo. No Brasil existem cerca de 36.000 postos que envolvem a revenda de combustíveis e abastecem diariamente milhares de veículos automotores, o principal meio de transporte nacional. Estes postos estão distribuídos em todas as regiões do país, mas se concentram, principalmente, nas regiões de maior densidade populacional, por haver uma maior concentração de veículos e, consequentemente, um maior mercado consumidor. (ANA, 2005) De acordo com dados da Agência Nacional de Petróleo – ANP, São Paulo é o estado que possui maior número de postos, seguido por Minas Gerais, Paraná, Rio Grande do Sul, Rio de Janeiro, Santa Catarina e na sétima colocação a Bahia. Os acidentes ambientais em postos estão relacionados, principalmente, com vazamentos e derramamentos de combustíveis gerados por falhas construtivas (ex.: corrosão em tanques e tubulações, ausência de pavimentação) e falhas 4 operacionais (ex.: vazamentos durante a operação de abastecimento dos veículos e durante o descarregamento de combustível do caminhão tanque) que atingem o solo e a água subterrânea. Esses acidentes ocorrem com maior frequência em instalações de empreendimentos antigos, com tanques, tubulações e bombas com mais de quinze anos de operação, em estabelecimentos ainda não licenciados e fora dos padrões atualmente exigidos. Há que se entender que a perda de combustíveis para o solo começa desde a refinaria, no momento da destilação e sua manipulação e circulação no interior das instalações. Da mesma forma, acidentes com transporte em tanques impróprios até os postos de abastecimento também são responsáveis pelo derrame de combustível no solo. (SANDRES, 2004). Os registros de acidentes ambientais revelam que os postos revendedores de combustíveis são um dos principais causadores deste tipo de ocorrência no país, justificando os motivos de preocupação da sociedade em geral. A partir da Resolução CONAMA nº 273, de 29 de novembro de 2000, todos os empreendimentos foram obrigados a se cadastrar nos respectivos estados, sendo o licenciamento de postos de combustíveis obrigatório em todo território nacional, exigindo que todos os órgãos ou secretarias ambientais dos estados fiscalizem esta atividade. Com base nessa Resolução, surgiram legislações estaduais mais específicas, definindo, inclusive, critérios construtivos mínimos com base em normas técnicas da Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT. Não obstante, uma vez constatado o problema, ou seja, de acidente ambiental, é necessário que se tomem as medidas legais e ambientais no sentido de se atenuar os riscos. Para tanto, usam-se técnicas de remediação na área ou local afetado. O processo de remediação é usado para atacar contaminantes específicos no solo e águas subterrâneas, como a degradação de hidrocarbonetos do petróleo e compostos orgânicos clorados por bactérias. De acordo com a ABNT NBR 15515-1: 2008, o processo de remediação pode ser definido como: ...aplicação de técnica ou conjunto de técnicas em uma área comprovadamente contaminada, visando à remoção, contenção ou redução das concentrações dos contaminantes presentes, de modo a assegurar a reabilitação da área, com limites aceitáveis de riscos à saúde humana e ao meio ambiente para o uso declarado. (ABNT, 2008, p. 19) 5 As tecnologias de Biorremediação podem ser classificadas como in-situ ou ex-situ. A Biorremediação in-situ envolve tratar o material contaminado no próprio local, enquanto a ex-situ consiste na remoção do material contaminado para tratamento em local externo ao de sua origem. O alto custo e dificuldades tecnológicas associadas à remediação de solo e aquífero contaminados tornaram necessário desenvolver metodologias de avaliação de áreas degradadas utilizando considerações de análises de risco como ferramenta para tomada de decisão. Com isso, evita-se a utilização de critérios únicos, tais como os padrões de potabilidade da água, em locais de pouco risco ao meio ambiente e a população, evitando-se grandes gastos. Assim os padrões são estabelecidos considerando-se as condições e os riscos do local contaminado, relacionados à saúde humana e ao meio ambiente. (GOUVEIA, 2004) De acordo com o autor, a manutenção apropriada da saúde pública passa pelo controle das fontes para abastecimento de água potável, com ênfase no cuidado para impedir a contaminação dos solos e águas subterrâneas cujos maiores causadores são os vazamentos e derramamentos de combustíveis e óleos de lubrificação. Entende-se aqui que, embora o combustível seja de vital importância no processo de desenvolvimento econômico, torna-se crucial a necessidade de se concentrar esforços para se reverter a degradação ambiental geralmente causada aos solos e aos aquíferos cumprindo-se todas as medidas impostas com o rigor necessário. Nesse sentido, este trabalho apresenta um estudo sobre os passivos ambientais causados por hidrocarbonetos no solo e lençol freático na região de Avaré devido às atividades de postos de combustíveis, apresentando orientações quanto à biorremediação e, consequentemente, medidas preventivas pertinentes. 6 2 JUSTIFICATIVA Como visto anteriormente, os acidentes ambientais em postos relacionam-se com vazamentos e derramamentos de combustíveis gerados por falhas construtivas que atingem o solo e a água subterrânea. Poluentes perigosos contidos na gasolina denominados BTEX, alcançam o lençol freático através da contaminação do solo causando males à saúde e tornando o local inapropriado para uso a que se destina, sem contar os gases voláteis que liberam podendo vir a causar intoxicação aos seres viventes próximos ao local. Assim, ao acontecer um derramamento de combustível, a maior preocupação está na possível contaminação nas águas utilizadas para abastecimento para consumo humano. Assim, a Resolução CONAMA obriga aos postos de armazenamento de combustíveis a passar por detalhada análise investigativa para se verificar o grau de contaminação e que métodos são necessários para a remediação do solo e água nas imediações de sua estrutura, até que fiquem, novamente, adequadas ao fim que se destinam. Isso se aplica também à infraestrutura do local (pavimentação, troca de tanques e modificação de logística, etc.). Dessa forma, levando-se em conta os itens supracitados e a importância do tema, este trabalho apresenta um estudo sobre os passivos ambientais causados por hidrocarbonetos no solo e lençol freático na região de Avaré devido às atividades de postos de combustíveis. Foram analisados dois locais, a saber: um posto de combustível que possui tanques enterrados e o outro que, atualmente, possui tanques aéreos. Os dados de monitoramento foram colhidos junto à CETESB verificando-se as prescrições da Resolução CONAMA. Em ambos os casos houve a análise investigativa para se detectar a contaminação, a implantação de poços de monitoramento, a remediação desenvolvida em vários períodos e, finalmente, a constatação da adequação dos níveis de contaminantes aos pré-estabelecidos e aceitos pelas normas ambientais. 7 3 OBJETIVOS 3.1 Objetivo Geral Avaliar o processo de contaminação ocasionado por hidrocarbonetos na água subterrânea pelas atividades de postos revendedores e de abastecimento de combustíveis na região de Avaré – SP, bem como a adequação dos postos e a remediação executada nos locais contaminados. 3.2 Objetivos Específicos a) Descrever o processo de contaminação em dois postos na região de Avaré; b) Discorrer sobre a origem da contaminação; c) Apresentar as legislações ambientais que regulamentam a atividade dos postos de combustíveis; d) Explicar o que é avaliação de risco e como esta se realiza nos postos analisados; e) Descrever a análise investigativa de contaminação de água e solo dos postos estudados e, f) Apresentar técnicas de remediação aplicadas para conter a contaminação em água e solo pelos dois tipos de postos de combustíveis. g) Apresentar resultados parciais e finais obtidos com a remediação dos postos. 8 4 REVISÃO BIBLIOGRAFICA A humanidade, em busca do progresso, tem alterado o meio de maneira a influenciar o ambiente com contaminações, desmatamento, poluição e extinção de seres viventes, causando, inclusive, alterações climáticas. Blum (2003) cita que o conceito de qualidade normalmente é associado a um bem ou serviço, de onde se derivam as definições de qualidade referentes ao uso e satisfação de quem usa e, dessa maneira, se estabelece um padrão de qualidade. Da mesma forma, o autor cita que, a partir da aplicação desses conceitos no caso da água chegou-se às definições de seus padrões de qualidade. A Resolução CONAMA nº20/86 dividiu as águas do território nacional em nove classes, sendo que cinco são de águas doces – que apresentam salinidade menor que 0,5%, duas classes salobras – cuja salinidade fica entre 0,5 e 3% e duas classes de águas salinas, com salinidade maior do que 3%. Em 2005 esta Resolução foi revisada e reeditada sob o nº 357/05 e estabeleceu parâmetros físicos, químicos e biológicos para a classificação das águas. A partir dessa classificação se determinou quais águas seriam destinadas ao abastecimento doméstico, quais necessitam tratamento e desinfecção moderada, uso para irrigação de hortaliças, cerealíferas etc. (Calijuri e Oliveira, 2000) Para Richter e Neto (1991), a qualidade de uma água é definida por sua composição química, física e bacteriológica. Para o consumo humano é necessária água potável e saudável ou seja, livre de matéria suspensa visível, cor, gosto e odor, bem como estar livre de qualquer organismo capaz de causar enfermidade ou efeito fisiológico prejudicial. Em relação ao solo pode-se afirmar que, de maneira geral, sua qualidade depende do seu uso. Mas, a qualidade do solo não pode ser mensurada diretamente, tendo sido avaliada por intermédio de sistemas quantitativos em que se utilizam indicadores apropriados, comparando-os com os valores desejáveis em determinados intervalos de tempo num ecossistema específico. Para esses autores, o conceito de qualidade do solo se baseia na sua capacidade de funcionamento dentro dos limites do ecossistema e interagir com o meio ambiente externo. (MELO FILHO et al., 2007). No entanto, a Sociedade Americana de Ciência do Solo defende que a qualidade do solo está diretamente ligada à sua capacidade de funcionar, dentro de 9 um sistema natural ou manejado de forma a manter a produtividade vegetal e animal, manter ou melhorar a qualidade da água e do ar e suportar a saúde humana e habitacional. (KARLEN et al., 1997). As atividades exercidas sobre o solo, como agricultura, fábricas, pastos, fazem com que compostos como agrotóxicos, fertilizantes, metais pesados, derivados de petróleo e outros produtos vindos de atividades industriais sejam depositados diretamente no solo. (ANDREA, 2010). De acordo com Anjos (2004) o uso do solo deve ser feito com ponderação, com limites definidos até o ponto em que a atividade humana possa afetar a sua capacidade de funcionar como integrador ambiental. 4.1 Contaminação do lençol freático por hidrocarbonetos A Resolução CONAMA (420/2009, art. 6, V) define como contaminação: A presença de substância(s) química(s) no ar, água ou solo, decorrentes de atividades antrópicas, em concentração tais que restrinjam a utilização desse recurso ambiental para o uso atual ou pretendido, definidas com base em avaliação de risco à saúde humana, assim como os bens a proteger, em cenário de exposição padronizado ou específico. Assim, a referida Resolução aponta que estudos baseados em valores específicos estabelecidos deverão ser realizados em áreas potencialmente contaminadas. Dessa forma, atividades que implicam em impactos aos recursos ambientais, devem ser submetidas ao gerenciamento de risco ecológico, executada por empresa competente, a critério do órgão ambiental responsável na região. As atividades dos postos de gasolina não se resumem ao abastecimento, mas englobam várias outras atividades como troca de óleo, lavagem de veículos, loja de conveniência. A Resolução 273/2000 do CONAMA, assim classifica esses empreendimentos: a) PR – Posto Revendedor: onde se revende combustível derivado de petróleo com equipamentos e sistema de armazenamento e medição de combustível. b) PA – Posto de Abastecimento: instalação que possui equipamentos de armazenamento, com registrador de volume próprio para abastecimento de quaisquer equipamentos móveis, como automóveis, aeronaves, embarcações, etc. 10 cujos produtos sejam destinados unicamente para o uso do detentor do empreendimento, como clubes, condomínio ou afins. c) ISR – Instalação de Sistema Retalhista: instalação com tanques de armazenamento de óleo diesel, óleo combustível, querosene destinados ao exercício da atividade de Transportador Revendedor Retalhista. d) PF – Posto Flutuante: embarcação sem propulsão destinada para armazenamento, distribuição e comércio de combustíveis que opera em local determinado. O combustível, principal produto nos referidos postos, pode ser altamente tóxico e prejudicial à saúde, caso não seja manipulado, armazenado e transportado de forma correta. Os mais preocupantes entre todos, por serem solúveis e tóxicos, são o Benzeno, Tolueno, Etilbenzeno e Xilenos, classificados como compostos aromáticos, pois possuem grande estabilidade em suas ligações. Esses compostos são denominados BTEX e apresentam toxicidade crônica, pois são depressores do sistema nervoso central mesmo em mínimas quantidades. Dentre todos, o benzeno é o mais tóxico. É reconhecidamente cancerígeno se ingerido em quantidades mesmo muito pequenas durante um longo período de tempo. No caso de ingestão ou inalação em concentrações altas pode levar o indivíduo à morte. Dessa maneira, estabeleceu-se através da Portaria 1469/2000 do Ministério da Saúde, um padrão de potabilidade do benzeno de 5 µg/L. (GUIGUER, 1993). A gasolina tem como principal característica a octanagem (resistência à combustão espontânea em relação à temperatura e pressão). É o combustível mais utilizado no mundo e obtido pela mistura de hidrocarbonetos do petróleo bruto através do craqueamento. Outro combustível muito utilizado é o óleo diesel, composto por hidrocarbonetos alifáticos e formado por átomos de carbono, hidrogênio e baixas concentrações de enxofre, sendo um produto tóxico, inflamável e volátil. O etanol é comumente chamado o álcool etílico e o Brasil é o único país a usar esse componente como combustível e como aditivado de gasolina, substituindo o chumbo tetra-etilo responsável por aumentar a octanagem. (GUIGUER, 1993). Os lubrificantes são utilizados em automotivos e, depois de certo tempo de uso se deterioram parcialmente formando compostos de ácidos orgânicos, aromáticos, polinucleares. Eles são potencialmente carcinogênicos, uma vez que 11 contêm elevados níveis de hidrocarbonetos e metais pesados como níquel, chumbo, cobre e outros. Esses produtos devem ser acondicionados, armazenados, transportados e manipulados atendendo a rigorosas normas para que não ofereçam risco à saúde humana ou ao meio ambiente. A instalação de postos de combustíveis deve obedecer às condições estabelecidas na Resolução 273/2000 do CONAMA, uma vez que são detentores de grande quantidade desses e outros combustíveis em seus tanques, sejam eles aéreos ou enterrados. No Brasil existem aproximadamente 35 mil postos de combustível, sendo sua maioria construída na década de 70. Se considerarmos que os tanques subterrâneos de combustível têm vida útil de 25 anos, é de se supor que estejam comprometidos. (CONAMA, 2000) Relatórios da CETESB apontam que entre 1984 a 2006, nos acidentes ocorridos em tanques em postos de combustíveis, o vazamento principal era de óleo diesel (18%) e gasolina (71%), causando a contaminação de águas subterrâneas e solo, sendo que 63% das áreas contaminadas estão no estado de São Paulo. (CETESB, 2006). Como são mais densos do que a água, esses produtos seguem o comportamento do NAPL (Non Aqueous Phase Liquid – Fase Líquida Não Aquosa), normalmente caracterizada por duas regiões na subsuperfície, a área da fonte (LNAPL puro) e uma pluma de contaminação, na qual os contaminantes orgânicos hidrofóbicos (COHs) vão se espalhar na franja capilar da zona saturada, enquanto a fração dissolvida é transportada com o fluxo da água subterrânea (Figura 1). 12 Figura 1: Esquema representando a contaminação do subsolo e de aquíferos causada por vazamentos de LNAPLs e DNAPLs. Fonte: http://www.scielo.br/scielo) A partir desse derramamento de NAPL no solo, o produto caminha para baixo através da zona não saturada do subsolo, causando a formação de gânglios no líquido. Estes ficam retidos nos poros do solo, criando a fase residual. Se os NAPLs do resíduo se depositam na franja capilar, quando em presença de DNAPLs (Dense Non Aqueous Liquids) que possuem densidade maior que a da água, o produto continua a migrar para baixo, desta vez pela zona saturada. Esse processo continua até que toda a sua massa seja distribuída como fase residual, ou que o produto encontre uma camada impermeável, formando uma fase livre. 13 Figura 2: Indicação de Fase Livre Fonte: Relatório CETESB A priori, o processo de concentração do contaminante começa com a infiltração no NAPL na zona insaturada da subsuperfície pela força gravitacional e de capilaridade, a migração no topo da franja capilar e a expansão do NAPL no lençol freático (pluma de contaminação), dissolução do NAPL na água, o transporte da água subterrânea em direção a jusante e as perdas por vaporização, absorção e biodegradação. (POWERS et al, 2001).Segundo os autores, não é somente pela água ou pelo solo que esses produtos contaminantes são distribuídos. Os contaminantes podem ser absorvidos pelo solo, transferidos do solo para a água, volatilizarem do solo ou água e, daí, absorvidos pelas plantas e pode, também, sofrer degradação microbiológica. Da mesma forma, a contaminação humana não ocorre, necessariamente, somente por ingestão direta da água ou durante o banho, mas podem se instalar através da inalação do vapor. (JERNIGAN et al., 1990). A gasolina e o óleo diesel são combustíveis derivados do petróleo, que é uma mistura complexa de hidrocarbonetos gerados durante milhões de anos pela decomposição da matéria orgânica de plantas aquáticas e animais pré-históricos. Nele estão presentes Alcanos, Alcenos, Alcinos, Cicloancalnos (também chamados Naftenos), aromáticos e outros. O óleo diesel é formado pela mistura de destilados intermediários do óleo cru do petróleo com hidrocarbonetos variando de C8 a C30, composta por 40% de Alcanos, 40%de Alcinos e Aicloalcanos, 20% de hidrocarbonetos além de enxofre, 14 nitrogênio de compostos oxigenados. Normalmente, se adiciona ao óleo diesel vários tipos de aditivos, como os inibidores de corrosão, surfactantes e outros para melhorar a estabilidade e ignição. (LEE et al, 1992). A contaminação por óleo diesel aponta a presença de hidrocarbonetos totais de petróleo (HTP) quando se analisa o solo e água subterrânea. Nesse tipo de contaminação, normalmente se encontra um subtipo mais tóxico, chamado hidrocarboneto policíclico aromático (HPAs), onde se encontra naftaleno, acenaftileno, acenafteno, fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, benzo(a)pireno, dibenzo(a.h.) antraceno, benzo(g.h.i) perileno e indeno (1,2,3-cd) pireno. A proporção é que, quanto maior a presença de HPAs nas amostras de água e solo, maior a toxicidade da contaminação. É fato que os HPAs e seus derivados estão associados ao aumento de incidência de câncer no homem. (NETTO et al. 2000). Segundo Gabardo (1995) a EPA – Environmental Protection Agency (Agência de Proteção Ambiental) nos Estados Unidos, incluiu 16 HPAs na lista de contaminantes orgânicos prioritários, uma vez que possui alto grau de toxicidade, potencial carcinogênico e mutagênico e são resistentes à biodegradação. A gasolina é formada, basicamente, por hidrocarbonetos com número de carbonos variável entre 4 a 8, e pode chegar a 12 carbonos. Geralmente, eles são menos tóxicos do que os componentes do óleo diesel, já que são formados por moléculas de menor cadeia carbônica. Esses hidrocarbonetos tem estrutura molecular diversa e são classificados em grupos conforme o tipo de cadeia carbônica, como sendo n-parafinas, isoparafinas, naftênicos, olefínicos e aromáticos. (Gabardo,1995). Na fórmula da gasolina o petróleo é processado utilizando-se nafta leve (obtido pela destilação direta do petróleo), nafta craqueada (obtida através de quebra de moléculas de hidrocarbonetos mais pesados – gasóleos) nafta alqiolada (obtidas pelo processo que produz iso-parafinas de alta octanagem a partir de iso- butanos e olefinas). Assim, os grandes problemas ocasionados pela contaminação de gasolina advêm da presença dos hidrocarbonetos monoaromáticos, os BTEX (benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno). Por serem solúveis em água possuem maior potencial de migração na água subterrânea, o que contribui grandemente para a expansão da pluma de contaminação. (CORSEUIL & MARINS, 1997) 15 O benzeno BTEX é considerado o mais tóxico e solúvel em água e, para os autores, a contaminação em humanos por esse produto gera o perigo iminente por serem depressantes do sistema nervoso central, que pode causar leucemia. É importante ressaltar que a gasolina é comercializada, pela maioria dos estados brasileiros, com uma mistura na proporção de 25% de álcool etílico anidro combustível (AEAC) o que aumenta a sensibilização dos hidrocarbonetos de petróleo na água, através da eco-solvência. Dessa maneira, as plumas de compostos de BTEX podem ter maiores concentrações em derrames de gasolina misturadas com etanol do que de gasolina pura. (KAIPPER, 2003). Conforme pesquisa de Fernandes e Courseuil (1999), o aumento da massa total de BTEX alcança 30% para a proporção de etanol na fase aquosa de 10%. Os xilenos, que são os menos solúveis dentre os BTEX, tiveram efeito mais significativo no mesmo experimento. É importante frisar que, sendo a co-solvência maior para os elementos mais hidrofóbicos da gasolina, é provável que altas concentrações de etanol nos aquíferos possibilitem maior solubilização de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) altamente prejudiciais à saúde do homem. A gasolina vendida no Rio Grande do Sul também possui o MTBE (éter metílico e éter butílico) adicionado em sua fórmula, embora existam correntes fortemente contra sua utilização. Esse produto, embora não tenha o efeito de co- solvência do álcool, o MTBE causa odor e sabor à água, resistência à degradação biológica, além de séria suspeita de ser agente cancerígeno. Também causa náuseas, dor de cabeça, dificuldade de respiração, irritação dos olhos e nariz, desorientação e erupções na pele. (FERNANDES & CORSEUIL, 1999). Normalmente, a contaminação do solo e água é provocada por vazamentos em tanques subterrâneos e tubulações dos postos de abastecimento. Ou, em alguns casos, por extravasamento junto às bombas e bocais de enchimento. Ocorre que, normalmente os acidentes só são percebidos depois que o produto aflora em galerias de esgoto ou redes de drenagens de águas pluviais. Outros pontos de percepção de vazamento são os subsolos dos edifícios, túneis, escavações e poços de abastecimento de água (CETESB, 2006). As causas de vazamento em tanques são variadas, mas a corrosão nos pontos de solda das chapas representa 31%. Essa corrosão é causada, principalmente, por agentes do subsolo, como a acidez, salinidade, correntes 16 elétricas, umidade etc. De acordo com estatísticas, 91% dos tanques subterrâneos sofrem corrosão a partir do exterior, ou seja, da camada que fica em contato com o solo e apenas 9% inicia a corrosão pelo lado interno. Nestes casos, a corrosão ocorre devido ao produto comercializado, como o óleo diesel que, por possuir alto teor de enxofre, promove a degradação das chapas metálicas com maior oxidação na parte vazia do tanque. Os autores explicam que a corrosão é a reversão natural do metal para sua condição original, como são encontrados na natureza. Ou seja, o metal deixa seu estado metaestável e volta a ser um mineral, retornando espontaneamente à sua forma combinada (oxidada). E, a durabilidade de um tanque à corrosão vai depender das proteções que são aplicadas a sua chapa metálica. (MAINER, FERREIRA & NUNES, 1994). Conforme Relatório CETESB (2006) não é somente a corrosão em tanques e tubulações que ocasionam o derrame de combustível no solo e na água, mas alguns aspectos da construção também podem proporcionar rotas de migração dos combustíveis. De acordo com o relatório, os pontos mais importantes na estrutura física são: a) As trincas ou afundamentos no piso das pistas de abastecimento, devido à alta circulação de veículos pesados, podem ocasionar vibração e movimentação do solo onde estão enterrados os tanques, podendo gerar rupturas nas conexões; b) A construção de blocos de concreto ou paralelepípedo no lugar de pavimentação das pistas de abastecimento possibilita que, no momento do abastecimento ou descarregamento, o combustível derramado se infiltre no solo; c) O direcionamento da canaleta para vias públicas – ou ausência dela – ao invés de direcionar para separadores de água e óleo faz com que o combustível extravasado acumula-se nas calçadas e atinja as galerias de águas pluviais ou galerias de esgoto, gerando atmosferas inflamáveis em seu interior; d) As bombas de abastecimento sem estancamento precisam de instalação de câmara de contenção impermeável para que, no caso de vazamento, o produto não entre em contato com o solo; e) As tubulações galvanizadas convencionais são mais propícias a vazamento, já que são mais sujeitas à fragilização por esforço mecânico; 17 f) A não impermeabilização da boca da descarga de combustível e a inexistência de área de contenção para o caso de derramamento ocasionam a acumulação do produto no solo e nas bocas de descarga; g) As válvulas de pé, ou válvulas extratoras, quando reinstaladas inadequadamente, podem gerar vazamento, sendo perceptível na parte superior da válvula de abastecimento ou impregnada no solo, ao redor e no interior da câmara de calçada; h) Com o tanque excessivamente cheio pode ocorrer vazamento no respiro durante as operações de descarga do combustível; i) Pode-se detectar vazamentos das conexões e tubulações do sistema de filtragem de óleo diesel devido à impregnação externa do equipamento, da tubulação e do piso na área próxima ao redor e, j) Caixas separadoras de água e óleo estão sujeitas à trincas na estrutura ou ao extravasamento por acúmulo excessivo de resíduos. Além da questão da estrutura física inadequada, podem ocorrer falhas operacionais, imprudência ou mesmo ignorância de parte do funcionário devido à falta de treinamento. Nesses casos a CETESB explicita: a) A execução do controle de estoque ser feito manualmente, com utilização de uma régua de medição, não é totalmente confiável, já que pequenas variações de volume não são detectadas; b) Os vazamentos que ocorrem durante o abastecimento são ocasionados, por vezes, devido a falhas operacionais do sistema automático de bloqueio do fluxo dos bicos de abastecimento, inclusive, pela movimentação do veículo em abastecimento e, c) Ocorrem vazamentos, também, durante a operação de descarregamento do combustível, seja pelo transbordamento do tanque ou derramamentos do produto restante na tubulação de descarga do caminhão tanque. Atualmente, as agências reguladoras estão cada vez mais rigorosas com relação às instalações e equipamentos de postos de gasolina devido ao aumento excessivo de fatores que causam contaminação ambiental. Os postos novos estão sob as normas de instalação e os antigos devem, obrigatoriamente, ser reformados. Os postos com tanques enterrados (subterrâneos) devem atender à norma brasileira 18 NBR 13786 da ABNT, que versa sobre os postos de serviço, Seleção dos Equipamentos para Sistemas para Instalações Subterrâneas de Combustíveis. Por sua vez, a CETESB possui procedimento próprio para licenciamento de postos de combustíveis e estabelece exigências técnicas para as novas instalações de tanques subterrâneos, chamados Sistemas de Armazenamento Subterrâneo de Combustível – SASC. Esse sistema apresenta várias exigências: a) Tubo de descarga com câmara de calçada impermeável e estanque para contenção de derramamentos; b) Descarga selada (bocal adaptador para descarga selada); c) Válvula anti-transbordamento instalada no tubo de descarga do tanque; d) Tanque de parede dupla com monitoramento intersticial ligado a sistema de monitoramento contínuo, construídos de acordo com a norma NBR 13785; e) Câmera de acesso à boca de visita de tanque, estanque e impermeável; f) Unidades de abastecimento (bomba) com câmera de contenção estanque e impermeável com sensor de detecção de líquidos ligados a sistema de monitoramento contínuo; g) Unidades de abastecimento (bomba) com válvula de retenção junto à bomba (check valve); h) Eliminação da válvula de pé (válvula extratora) i) Válvula de segurança ou sentinela para as unidades de abastecimento que trabalham sob pressão positiva; j) Tubulações subterrâneas flexíveis e não metálicas atendendo as especificações previstas na norma NBR 14722; k) Equipamentos de proteção para sistema de filtragem diesel; l) Cada tanque ou compartimento deve possuir tubulação de respiro independente; m) Pista de abastecimento coberta; n) Piso da pista de abastecimento em concreto armado com sistema de drenagem; o) Piso da área de descarga em contrato armado e com sistema de drenagem direcionado para sistema de tratamento de efluentes e, 19 p) Sistema de drenagem e sistema de tratamento de efluentes constituído de caixa de areia e separador água-óleo com placas coalescentes para efluentes gerados na pista de abastecimento. A Figura 3 mostra um esquema de posto adaptado: Figura 3- Posto de Serviços adaptados conforme exigências. Fonte: http://pt.slideshare.net/brasilpostos/adequao-ambiental-dos-postos-de-revenda-de- combustveis Mas, as exigências citadas são apenas uma parte das normas que os postos devem seguir. Há uma série de regras exigidas pela CETESB para o empresário que quer construir, instalar e operar posto de combustíveis. Essas regras são fundamentais para prevenir e detectar possíveis vazamentos de combustíveis. (CETESB, 2006). 4.2 Sistemas de armazenamento e revenda de combustíveis Os sistemas de armazenamento e revenda de derivados de petróleo são empreendimentos notadamente potenciais em poluição do meio ambiente ou geração de acidentes ambientais. Por esse motivo, o CONAMA publicou a 20 Resolução 273, que dispõe sobre a instalação e operação de postos de combustíveis. (BRASIL, 2000). A Resolução CONAMA nº 273/2000 dispõe sobre o procedimento a ser tomado quando há o interesse de funcionamento de atividades desse tipo, explicando quais os tipos de licenças e quais os requisitos para sua execução. (BANUNAS, 2003). Devido à grande incidência de acidentes que comprometem o ambiente, a atividade de revenda de combustíveis, antes da Constituição Federal de 1988, a Lei 6.938/1981 já incumbia ao Estado licenciar as atividades dos postos de revenda de combustíveis, exigindo estudos ambientais que achar necessário, com a finalidade de controlar a atividade e evitar a contaminação da água e do solo. (BRASIL, 1981). O artigo 2º da referida lei estabelece que a Política Nacional do Meio Ambiente tem como princípio maior a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental, preservando a vida e assegurando condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana. Essa lei atende aos princípios de manutenção do equilíbrio ecológico, racionalização do solo, subsolo, água e ar, o planejamento e fiscalização dos recursos ambientais, a pesquisa de tecnologias orientadas para o uso racional e proteção aos recursos ambientais proteção dos ecossistemas, o controle das atividades poluidoras, o incentivo ao estudo e, o acompanhamento da qualidade ambiental, recuperação de áreas degradadas, proteção de áreas ameaçadas de degradação, educação ambiental em todos os níveis de ensino. (CONAMA, 2000). É devido à poluição ambiental provocada por combustíveis derivados de petróleo e álcool que leis, decretos, resoluções para proteção e normas foram criados assim como o monitoramento da qualidade do solo e recursos hídricos nas áreas próximas aos empreendimentos. A contaminação ambiental é crime sob as vistas da Lei Federal 9.605/98, regulamentada pelo Decreto 3.179/99 e a legislação brasileira obriga aos postos de revenda a serem licenciados pelos órgãos ambientais competentes após seu cadastramento. (CETESB, 1999) O licenciamento ambiental é um dos instrumentos da Política Nacional de Meio Ambiente (art. 9º, inciso IV) que tem como premissa compatibilizar o desenvolvimento econômico com a preservação da qualidade do meio ambiente e 21 do equilíbrio ecológico, definir áreas para ação governamental no que tange à qualidade e equilíbrio ecológico, estabelecer critérios de qualidade ambiental e as regras para uso dos recursos ambientais. Além disso, direciona o desenvolvimento de pesquisas e tecnologias nacionais voltadas ao uso racional dos recursos ambientais, a difusão, divulgação de dados e informações ambientais para a formação de uma consciência pública sobre a necessidade de preservação ambiental e impor, ao poluidor e predador, a obrigação de recuperar os danos causados. A Constituição de 1988 veio ratificar a ideia de que são necessários cuidados ao meio ambiente e muniu o Brasil de instrumentos e mecanismos capazes de assegurar a proteção ambiental. Desta feita, percebe-se que, nessa época, o Estado já era obrigado a realizar ações de controle e fiscalização das atividades causadoras de degradação ambiental. (MILARÉ, 2009). É importante frisar que as empresas interessadas em trabalhar com qualquer atividade que possa, porventura, agredir ou modificar o meio ambiente, devem providenciar os estudos, arcando com seus custos e apresentar os resultados ás autoridades competentes para a obtenção do licenciamento. Segundo o artigo 3º da Resolução, a montagem e instalação de equipamentos de armazenagem de combustível devem ser monitoradas e os equipamentos avaliados e certificados pelo Sistema Brasileiro de Certificação. Após sua entrada em operação, a cada cinco anos os equipamentos e sistemas devem ser testados, segundo procedimentos padronizados, para a comprovação de inexistência de falhas ou vazamentos. Conforme o autor, a Constituição de 1988 em seu artigo 6º inciso II incumbe ao CONAMA a função de assessorar, estudar e propor ao Conselho de Governo, diretrizes de políticas governamentais para o meio ambiente e os recursos e deliberar sobre normas e padrões compatíveis com o meio ambiente ecologicamente equilibrado. O licenciamento ambiental é considerado uma medida preventiva, uma vez que o proprietário de um terreno é titular de um direito de uso ambiental para sua conveniência. Mas, conforme a lei, o exercício desse direito depende do proprietário cumprir com os requerimentos legais estabelecidos. (BANUNAS, 2003). De acordo com o autor, a Resolução CONAMA é de fundamental importância, já que as instalações e sistemas de armazenamento de derivados de petróleo e outros combustíveis são empreendimento potencialmente poluidores e geradores de 22 acidentes ambientais, podendo causar contaminação de águas subterrâneas e superficiais, contaminação do solo e do ar, além de incêndios e explosões decorrentes de vazamentos. Infelizmente, estudos apontam significativo aumento nesse tipo de acidente, causando riscos à saúde e vida de várias pessoas, em função de manutenção inadequada ou insuficiente, bem como a obsolescência do sistema e dos equipamentos e falta de especialização de funcionários que prestam serviços a esse tipo de estabelecimento. Assim, a exigência feita aos proprietários e arrendatários no cumprimento às normas da legislação ambiental é uma poderosa ferramenta do licenciamento ambiental. Para o licenciamento ambiental, a Resolução CONAMA 237/1997 exige três tipos de licença: Licença Prévia – LP, Licença de Instalação – LI e Licença de Operação – LO. A ABNT, assim como outros órgãos de normatização também se manifestam com relação a esse tipo de atividade, considera o óleo lubrificante usado como "Resíduo classe I", (perigoso), pois apresenta toxidade. Do mesmo modo, os efluentes resultantes de atividades industriais ou comerciais são considerados, uma vez que são líquidos não passíveis de tratamento por métodos convencionais não podendo, portanto, ser lançados em redes de esgoto. O resíduo é considerado perigoso quando suas propriedades físicas e químicas constituem risco ao meio ambiente e à saúde pública (quando há aumento de mortalidade ou incidência de doença). (MACHADO, 2008). Segundo a norma ABNT NBR 10004/2004 — classificação, resíduos sólidos são resíduos nos estados sólido e semi sólido, que resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. Ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como, determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente viáveis em face à melhor tecnologia prática disponível. Essa definição inclui praticamente todos os tipos de resíduos gerados. O Sistema de Remediação poderá gerar os seguintes resíduos: material recuperado (fase livre sobrenadante de hidrocarbonetos) extraído do lençol freático, mangueiras, 23 conduítes, manta geotêxtil, unidades filtrantes, óleo de compressor, entre outros, os quais por estarem contaminados com compostos de hidrocarbonetos, são classificados como Resíduos Classe 1 — Perigosos: aqueles que apresentam periculosidade ou uma das seguintes características: inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade, patogenicidade. O óleo lubrificante usado, de acordo com a Resolução nº 9 do CONAMA, deve ser recolhido e tratado de maneira que não agrida o meio ambiente: é proibido o seu descarte no solo, águas superficiais, subterrâneas, no mar territorial e em sistemas de esgoto ou evacuação de águas residuais. As empresas credenciadas junto à Agência Nacional do Petróleo – ANP podem recolher o óleo e, depois de regenerado através de refino, são reutilizados como matéria prima. (VIANNA, 2004) Nos tanques de 20 anos de vida útil, são necessárias verificações constantes (em média uma vez por ano) para monitoramento. Dependendo do solo onde estão instalados, os tanques de armazenamento de combustíveis ficam vulneráveis a rupturas decorrentes de corrosão. Após instalação, os tanques novos devem passar por controle de estoque mensal juntamente com teste de estanqueidade. As tubulações pressurizadas devem ser equipadas com detectores automáticos de vazamentos e monitoramento de vapor, água subterrânea ou intersticial (entre as paredes duplas dos tanques). As tubulações de sucção não precisam de detecção de vazamento, a menos que sejam enterrados e sofram pressão negativa. (ABNT, 1997). Ao se iniciar o estudo da área, o responsável deve instalar, no mínimo, três poços subterrâneos com aproximadamente 6 metros de profundidade, sendo um à montante dos tanques e dois à jusante, que permitam verificar se o lençol freático foi atingido. São poços de monitoramento do lençol freático, que são posicionados em pontos estratégicos no solo adjacente ao tanque e às tubulações e permitem saber se algum vazamento atingiu a água subterrânea. (ABNT, 1997). Já os testes de estanqueidade podem ser volumétricos (para tanques cheios) ou não volumétricos (para tanques vazio), dependendo do método escolhido para monitoramento, devendo ser capazes de detectar vazamentos de 0,5L/hora, com 95% de acerto e com no máximo 5% de possibilidade de alarme falso e deve ser executado por profissional especializado, com a emissão da Anotação de 24 Responsabilidade Técnica – ART do executante e procedimento rigorosamente padronizados. (ABNT, 1997). O controle de estoque é feito através da verificação da quantidade de produto entregue e a quantidade de combustível vendida durante dia, através de medições diárias (pela manhã e à noite) do tanque, com varetas de medição que, por sua vez, devem ser compridas o suficiente para atingir o fundo do tanque. A diferença entre o volume no tanque e a quantidade vendida deve ser proporcional e igual à subtração da quantidade entregue e quantidade vendida, caso contrário, esse tanque pode estar apresentando vazamento. A caixa separadora de água e óleo – SAO, em muitos casos, não é suficiente para o tratamento da água, uma vez que podem existir outros resíduos lançados com o óleo, como os da lavagem dos veículos. Assim, recomenda-se a coleta do óleo do trocador por um dispositivo para posterior transporte e re-refino por empresa cadastrada à ANP. (VIANNA, 2004) É importante frisar que, caso haja qualquer alteração nos testes ou qualquer indício de vazamento, os responsáveis pelo empreendimento devem, imediatamente, comunicar ao órgão ambiental competente e, simultaneamente, tomar as ações emergenciais estabelecidas com a finalidade de se minimizar os riscos e impactos às pessoas e ao meio ambiente. (MARQUES et al., 2010) A Lei Complementar nº 125/2003 exige que, a instalação da estrutura física de postos de combustíveis seja feita em lotes de esquina com área mínima de 1.000 m2e para o meio de quadra, área mínima de 1.440m2 com no mínimo 48m de testada. Além disso, a aprovação das plantas e expedição do alvará de funcionamento o posto deve estar distantes no mínimo 300 m de escolas e afins, hospitais e afins, quartéis, hipermercados, shoppings centers, ginásios e estádios, estações e subestações de energia elétrica e a 800 m, no mínimo, de matas, bosques, mananciais, cursos d'água, lagos e recursos hídricos, bem como das zonas especiais de proteção ambiental e áreas de preservação ambiental. A Resolução CONAMA nº 274/2000 exige que os responsáveis pela administração dos postos se comprometam a promover treinamento específico e cuidadoso, sempre com reciclagem, a seus funcionários. A finalidade é orientá-los para a adoção de medidas de prevenção de acidentes e as ações imediatas para o controle de situações emergenciais e de risco. (CONAMA, 2000) 25 A etapa de Investigação Detalhada é a primeira no processo de recuperação de áreas contaminadas, tendo como finalidade gerar dados para subsidiar uma Avaliação de Risco e a concepção de um projeto técnico de Remediação adequado, legalmente cabível e viável. Cabe ressaltar que, enquanto na Investigação Confirmatória o objetivo principal é confirmar a presença de contaminação na área suspeita, na etapa da Investigação Detalhada o objetivo é quantificar esta contaminação, determinando as dimensões das áreas e volumes afetados, os tipos e concentrações dos contaminantes presentes, determinando as características das plumas de contaminação, como seus limites e sua taxa de propagação. No caso de desativação, os responsáveis pelo empreendimento devem apresentar um plano de encerramento de atividades, que deve ser aprovado pelo órgão ambiental que acompanhou o processo de licenciamento ou outro de igual competência. Essa medida se deve, principalmente, à possibilidade iminente de movimentação de terra, adaptações e reformas no momento da desativação e que podem, por sua vez, danificar tanques, canos ou qualquer outro equipamento, ocasionando o derrame de combustível. (CONAMA, 2006). Da mesma forma, caso haja alteração dos responsáveis pelo empreendimento, deve haver a imediata comunicação à autoridade ambiental competente para atualização de banco de dados. No caso de tanques aéreos com capacidade de armazenagem de até quinze metros cúbicos, se forem para exclusivo abastecimento no interior da instalação, não se aplica essa referida Resolução, embora ainda haja a obrigatoriedade da construção estar de acordo com as normas técnicas brasileiras em vigor. Caso seja identificado o vazamento, deve-se proceder à remoção dos tanques após a desgaseificação e limpeza, dispostos de acordo com as normas determinadas pelo órgão ambiental competente. No caso da remoção não ser possível, os tanques devem ser lacrados após serem limpos, desgaseificados e preenchidos com material inerte (MARQUES et al., 2010). 4.3 Métodos de Remediação Para o saneamento das áreas contaminadas, as avaliações das tecnologias e métodos de remediação devem ser fundamentados no conhecimento das 26 propriedades dos contaminantes, nos mecanismos de fluxo e transporte e nas características hidrogeológicas de cada sítio dos pólos industriais. Diversas metodologias de remediação de solo e água subterrânea vêm sendo utilizadas em todo o mundo. Entre estas estão: Air Sparging, Extração de vapor do solo (EVS), Air stripping, Sistema Pump - and - Treat / Controle Hidráulico, Estabilização / Solidificação, Soil Flushing,Soil Washing, Fitoremediação e Bioremediação. O método de Air Sparging é basicamente a injeção de ar na zona saturada, ou seja, no aqüífero, valendo-se de poços horizontais e verticais e com o uso de um compressor de ar, com o objetivo de promover a passagem do contaminante da fase líquida para a fase gasosa. Portanto, não é uma tecnologia destrutiva. O processo difere do sistema de extração de vapor – EVS - porque o ar é injetado abaixo da zona saturada, enquanto o EVS, a injeção de ar, ocorre na zona acima da camada saturada, ou seja, acima do water table. Esse sistema inclui: um compressor de ar, poços de injeção, linhas de distribuição tubulações de superfície. Alguns sistemas incluem um EVS - sistema de extração de vapor, poços de extração/linhas de tubulação e sistema de tratamento de vapor. Muitos dos sistemas de Air Sparging – AS - requerem tecnologias de controle para separação de emissões no ar, A depender da legislação de cada sítio. O sistema de injeção é um condutor para conduzir ar da superfície e injetar no aqüífero de forma a criar um stripper, em subsuperfície, e remover os contaminantes por volatilização. Dois fatores são importantes para serem avaliados no compressor, um é a pressão do ar; o outro, a taxa de fluxo necessário. A pressão do ar é função das características do aqüífero e da profundidade dos pontos de Air Sparging abaixo do water table. O fluxo de ar é função do número, localização e características construtivas dos poços. Em virtude da injeção de ar no aqüífero, a tecnologia de Air Sparging – AS - pode mobilizar contaminantes, tanto no estado de vapor como em solução aquosa. Os contaminantes são deslocados por meio da volatilização e carreados para a zona vadosa para serem extraídos pelo sistema de extração de vapor - EVS. Os vapores são controlados com a aplicação do sistema de extração de solo – EVS – por meio da captura dos contaminantes na forma de vapor da zona não-saturada. Diversos parâmetros podem ser usados para monitorar o impacto de um sistema Air Sparging - AS. O melhor deles é a medição de oxigênio dissolvido – 27 OD -, acompanhamento da elevação do nível estático – NE -, pressão de gás do solo ou vácuo, se o EVS é empregado, e concentrações de Compostos Orgânicos Voláteis – VOC’s. (NOBRE et al,1998). O método de Extração de vapor do solo – EVS, é um sistema de extração de vapor também chamado de stripping de vapor do solo, extração a vácuo do solo, soil venting ou soil vacuuming, e abreviado por EVS, é usado para remover VOC’s - e Compostos Orgânicos Semivoláteis – SVOC’s - da zona não saturada – vadosa - do solo. Tem sido utilizado amplamente como tecnologia para remediar sítios contaminados com resíduos perigosos principalmente com VOC’s. O EVS reduz o tempo de descontaminação – cleanup - pela remoção de fontes de contaminação da zona não saturada. (NOBRE et al,1998). Um sistema de EVS consiste de poços de extração, poços de injeção, bombas de vácuo, compressores de ar, medidores de vazão, amostradores, separador ar/ água, um sistema de controle de VOC’s e lacres impermeáveis. Os poços são geralmente penetrantes na zona contaminada. Na seção filtrante, são colocados filtros com aberturas que facilitam a saída de gases. Os VOC’s na zona contaminada movem-se através de vapor do solo para os poços de extração. Esses VOC’s, tipicamente têm peso molecular de 200g/mol ou menos; moléculas largas são insuficientemente voláteis para mover facilmente como vapor; entretanto eles podem ser biodegradáveis na presença de oxigênio providos dos poços do EVS. Poços de injeção são localizados nas cercanias das áreas contaminadas para desenvolver o fluxo de ar para as regiões em que isso for lento. Separadores de ar/água podem ser necessários para o sistema de remoção de gases – off-gas. O separador é protegido usualmente por sua inclusão antes do exaustor. Taxas do fluxo e composição do off-gas dos VOC’s são medidos regularmente para permitir calcular a taxa de remoção de VOC’s que é quase sempre inicialmente alta e depois decresce gradualmente com o tempo. Um poço é perfurado na zona contaminada e uma vacuum blower é usada para retirar o ar da região contaminada e um desumidificador para remover o excesso de água. Camadas com carvão ativado ou unidades de combustão catalítica são usadas para remover VOC’s depois que o gás é removido através dos exaustores, para a atmosfera. Para operações de larga escala, um número de poços pode ser implantado e utilizar um desumidificador simples, unidade de carbono ativado e soprador. (NOBRE et al,1998). 28 O Air stripping é uma tecnologia de remoção por aeração que permite a transferência de contaminantes orgânicos da fase líquida para a gasosa. É também uma tecnologia não-destrutiva. No processo de air stripping, a corrente de água contaminada é misturada com uma corrente de ar descontaminado, e esse contato faz com que o ar remova as substâncias orgânicas dissolvidas na água. Os diferentes tipos de equipamentos utilizados para conduzir este processo são classificados de torres, tanques e lagoas. (OLIVEIRA, 1995) Uma torre típica de aeração é semelhante a uma torre de refrigeração de água, em termos de construção. A água contaminada é introduzida no topo da torre e flui por um sistema interno de chicanas ou de grades, projetadas para espalhar a água em uma superfície grande. Conforme a água percorre a torre, um ventilador circula ar pela torre, e as chicanas ou as grades fazem com que o ar entre em contato com a água. Durante esse contato, o ar remove as substâncias orgânicas dissolvidas na água. A torre de fluxo contracorrente parece ser a configuração de equipamento mais apropriada para tratamento de água contaminada, em virtude das seguintes razões: 1) ela fornece maior área superficial para elaboração do líquido; 2) volumes maiores de ar para a água são possíveis, graças à baixa queda de pressão do ar através da torre; 3) a emissão de substâncias orgânicas na atmosfera pode ser inaceitável ambientalmente; entretanto uma torre de fluxo contracorrente é relativamente pequena e pode ser conectada a um equipamento de recuperação de vapor. (OLIVEIRA, 1995). O Sistema Pump - and - Trea ou Controle hidráulico ou de bombeamento- tratamento consiste na extração de água contaminada de aqüíferos através de poços de extração, do tratamento da água, com a utilização de diversas tecnologias com o objetivo de atingir o nível de descontaminação desejado. A água subterrânea contaminada, após tratamento, pode ser reinjetada no aquífero, no caso das condições hidrogeológicas serem favoráveis, para melhorar a eficiência do sistema, já que o super bombeamento altera o gradiente hidráulico do sistema aquífero em tratamento. O objetivo do controle da contaminação da água subterrânea envolve uma das quatro seguintes opções: 1) conter a pluma de contaminação, 2) remover a pluma de contaminação, após terem sido tomadas medidas para deter a fonte geradora da contaminação. 29 3) desviar a água subterrânea para prevenir que essa passe pela fonte de contaminação, ou 4) para evitar que a água subterrânea contaminada atinja uma área de abastecimento de água potável. Geralmente, de acordo com Oliveira, (1995) o sistema pump-and-treat está associado com outras tecnologias de remediação para acelerar o tempo de descontaminação. A tecnologia de pump-and-treat/controle hidráulico pode ser aplicada nos sítios mais contaminados, especialmente naqueles onde os aqüíferos contaminados possuem alta produtividade. A pluma de contaminação pode ser contida ou manipulada através de poços de bombeamento ou de poços de injeção. O princípio da manipulação da pluma pelo controle hidráulico consiste em efetuar uma mudança no padrão de fluxo da água subterrânea, de forma que os contaminantes possam ser direcionados para um ponto ou pontos específicos de controle. Isso é feito por meio de descarga ou recarga no aqüífero ou por combinação de ambas. Nos programas de remediação de aqüíferos que envolvem o sistema pump- and treat/controle hidráulico, pressupõe-se que a pluma dissolvida de contaminação esteja envolvida pela zona de captura dos poços de extração. A zona de captura de um poço é definida como a porção do aqüífero que contribui com suas águas ao poço ou sistema de poços, durante determinado intervalo de tempo. A análise de zonas de captura ou zonas de contribuição de poços de extração vem sendo bastante utilizada em projetos de remediação de aqüíferos bem como na delineação de áreas de proteção de baterias de poços para abastecimento de comunidades. Essas zonas de captura podem ser caracterizadas por modelos numéricos de rastreamento de partículas, por procedimentos inversos, capazes de caracterizar adequadamente as anisotropias e heterogeneidades inerentes a qualquer sistema hidrogeológico. Métodos analíticos também podem ser aplicados no cálculo de zonas de captura em situações mais simples que envolvam um número mais reduzido de variáveis, em virtude da sua simplicidade de aplicação. Tanto nos modelos numéricos de rastreamento de partículas quanto nos modelos analíticos, não são considerados os efeitos da dispersão hidrodinâmica bem como de reações químicas que podem, muitas vezes, desviar a trajetória das partículas de fluxo para 30 regiões além da zona de influência dos poços de extração ou mesmo retardar o seu percurso. (OLIVEIRA, 1995). O controle hidráulico via zona de captura de plumas de contaminação de água subterrânea é utilizado também para minimizar a quantidade de água a ser tratada. Atualmente, muitos sistemas operam com taxas constantes e não consideram as variações, nas zonas de captura, resultantes de variações hidráulicas do aqüífero Na maioria dos sítios contaminados por DNAPL’s, o sistema de pump-and- treat também está sendo utilizado por ser indispensável o controle da migração de plumas de contaminação. Esse procedimento, no entanto, pode levar dezenas de anos de operação até atingir níveis de descontaminação aceitáveis, dentro de padrões estabelecidos por critérios de saúde humana e ou ambientais. E, para que haja eficácia nos processos de extração das águas contaminadas, são necessárias taxas de bombeamento suficientemente elevadas para garantir a desejada captura das plumas de contaminação. Uma forma de reduzir o volume de água bombeada e manter, ao mesmo tempo, sob controle a migração da pluma, é envolver a fonte secundária, total ou parcialmente, utilizando ‘barreiras físicas’ de reduzida permeabilidade. Como consequência, o fluxo advectivo de águas subterrâneas se limita a valores bastante reduzidos, e a captura de águas contaminadas na região envolvida pela barreira pode ser, consideravelmente, otimizada. Processos pump- and-treat acoplados a essas barreiras são comprovadamente eficientes, como se tem verificado para muitos casos de contaminação por DNPL’s, quando ocorre relativo confinamento da fonte secundária pela ocorrência de barreiras capilares naturais. A remediação por pump–and-treat tem sido adequada para alcançar o controle hidráulico efetivo para projetos apropriados. É também efetivo para remoção de quantidades enormes de contaminantes LNPAL’s de água subterrânea em relativo espaço de tempo. Entretanto, para algumas formações geológicas, a eficiência de remoção pode ser extremamente baixa. Em alguns casos, um sistema pump-and-treat sozinho pode não ser capaz de atender os padrões de descontaminação exigidos pela legislação ambiental. (OLIVEIRA, 1995). A Estabilização / Solidificação é um processo de pré-tratamento no qual são misturados aditivos com rejeitos ou solos contaminados. A finalidade disso é minimizar a taxa de migração de contaminantes no meio-ambiente e promover uma 31 transformação química e/ou física de resíduos ou dos contaminantes dissolvidos no solo, de maneira a diminuir sua toxicidade. Nesse processo, os contaminantes são parcialmente seguros e mantidos em formas menos tóxicas para o meio-ambiente, por adição de ligantes (aditivos). A Solidificação é um processo por meio do qual os resíduos perigosos são misturados a outros materiais, fundidos e rapidamente solidificados, de tal forma que os contaminantes permanecem fixos na estrutura do novo material solidificado. A solidificação permite obter materiais com excelente resistência mecânica e resistência à compressibilidade as quais evitam a permeabilidade do material solidificado e inibem a lixiviação das substâncias tóxicas. Os objetivos da estabilização e da solidificação são: 1) minimizar a taxa de contaminação e migração de contaminantes ao meio-ambiente; 2) reduzir o nível de toxicidade ao meio-ambiente; 3) permitir manuseio de rejeitos e melhorar suas propriedades físicas; 4) diminuir a área superficial por meio da qual ocorre a reação dos contaminantes com o meio-ambiente; 5) reduzir e/ou limitar a solubilidade e toxicidade de compostos perigosos contidos em resíduos/solos; 6) reduzir o volume de materiais tóxicos; 7) alterar as características físicas de materiais contaminados com vistas à imobilização dos contaminantes. Os processos de estabilização utilizam materiais pozolânicos e/ou outros aditivos, como material de mistura a resíduos ou solos contaminados. Esse processo pode ser utilizado, por exemplo, no tratamento ex situ de solos contaminados, onde as unidades de tratamento situam-se fora do sítio contaminado. Os solos estabilizados podem retornar ao sítio escavado ou mesmo receber outro destino, como aterros industriais. Técnicas de estabilização/ solidificação in situ permitem que o tratamento seja realizado no próprio local contaminado. Essas aplicações decorrem do uso de equipamentos (brocas ou escavadeiras) preparados para remover o solo e, simultaneamente, promover a adição de reagentes e de misturas de aditivos. A Vitrificação é a segunda técnica de solidificação in situ, por meio da qual uma corrente elétrica é forçada a passar entre eletrodos, dispostos ao longo da área contaminada, a qual funde o solo e incorpora os metais tóxicos no produto de reação final vitrificado. O sistema de fusão pode ser equipado com capelas e depressores para recuperação de fumos de reação e/ou de metais parcialmente vaporizados durante as operações, tais como o mercúrio, chumbo e arsênio. Essa técnica consiste na fusão de resíduos/solos, com silicatos e outros materiais pozolânicos, em temperatura superior a 1600oC, seguida de 32 resfriamento rápido para formar material vítreo silicatado ou cerâmico, não cristalino e amorfo. Os materiais vítreos são lentamente lixiviados sob a ação de água e possuem estrutura estável. Essa característica diminui o potencial de contaminação do elemento perigoso para o meio-ambiente e permitindo que essa técnica seja extremamente indicada ao tratamento de materiais perigosos e radioativos. (NOBRE, 1998). O "Soil flushing" é uma tecnologia inovadora de remediação que consiste em produzir um fluxo de uma solução de lavagem no subsolo, a qual move os contaminantes para determinada área de onde são removidos. A solução de lavagem ou "flushing solution" é determinada de acordo com as especificações químicas e/ou físicas dos contaminantes. As soluções comumente utilizadas são de dois tipos: (1) água; ou (2) água com aditivos tais como, ácidos (baixo pH), bases (alto pH) ou produtos tenso-ativos (detergentes). A adição de água é usada para tratar contaminantes que se dissolvem facilmente em água. Soluções ácidas podem ser mistura de água e de ácido, tal como ácido nítrico ou ácido hipoclorito. Soluções ácidas são usadas para remover metais e contaminantes orgânicos, tais como aqueles tipicamente usados em recargas de baterias ou em processos industriais de cromagem. Uma solução básica é uma mistura de água e uma base, tal como hidróxido de sódio (amônia é um exemplo de uma base comumente usada para limpeza de residências). Soluções básicas são usadas para tratar fenóis ou outros metais. Um surfactante pode ser um detergente ou um emulsificador. O emulsificante ajuda a misturar substâncias que normalmente não se misturam com óleo nem com água. Por essa razão, as soluções surfactantes são efetivas na remoção de contaminantes oleosos. Solventes orgânicos podem ainda ser usados para dissolver metais que não são facilmente dissolvidos em meio aquoso. Resumidamente, essa técnica promove: a) injeção de soluções de lavagem através de poços escavados em solos próximo da área contaminada; b) força o movimento da pluma de contaminação em direção aos poços de extração; c) eficaz em solos com material argiloso mais grosseiro; d) requer perfurações para proceder a injeção e a extração das soluções; e) requer grande conhecimento da geologia da área; f) requer conhecimento das características dos contaminantes no subsolo. (NOBRE, 1998). 33 A técnica Soil Washing é um processo no qual os solos contaminados são escavados, removidos do local original, tratados fisicamente na superfície e misturados com aditivos preparados para remover os contaminantes. Resumidamente, o processo separa as partículas finas (silte) das partículas grosseiras (areias). A separação granulométrica promove a redução no volume de solo contaminado, também reduz relativamente os custos de separação e minimização de resíduos requeridos por tratamento posterior. Geralmente os solos são constituídos de finas partículas (siltes e material argiloso) ou partículas grossas (areias e cascalhos), material orgânico, água e ar. Os contaminantes tendem a se ligar, quimicamente ou fisicamente, com argilas e material orgânico que, em seu turno, se ligam a areias e arenitos. Quando o solo contém grande quantidade de matéria orgânica e argila, os contaminantes se incorporam mais facilmente ao solo e movem-se com dificuldade. Processo inverso ocorre quando somente uma pequena quantidade de argila e matéria orgânica está presente. (NOBRE, 1998). A técnica da Fitorremediação se utiliza de plantas para facilitar a remoção de contaminantes de solos e águas subterrâneas. Espécies de plantas podem ser selecionadas para extrair e assimilar ou extrair e quimicamente decompor os contaminantes. Muitos compostos químicos inorgânicos, considerados contaminantes ambientais, são, de fato, nutrientes vitais que podem ser absorvidos por meio do sistema de raízes das plantas para o seu crescimento e desenvolvimento. Metais podem ser absorvidos e bioacumulados nos tecidos das plantas. Compostos orgânicos, especialmente pesticidas, podem ser absorvidos e metabolizados pelas plantas, inclusive as árvores. (OLIVEIRA, 1995). A bioremediação é um processo de tratamento com microrganismos que transformam substâncias tóxicas em substâncias menos tóxicas ou não-tóxicas. Poluentes tóxicos, sobretudo compostos orgânicos, podem ser degradados pelos microrganismos e ocorrer redução significativa das concentrações dos contaminantes, no solo e na água, eliminando-se riscos à saúde humana e ao meio ambiente. Uma vez os contaminantes degradados, a população de microrganismos é reduzida em virtude da menor oferta de alimento disponível no meio. Em adição à bioremediação, imobilização e volatilização de alguns componentes podem ocorrer durante o processo de tratamento. Esse processo de tratamento é uma reação bioquímica mediada por microrganismos. Um composto orgânico é oxidado (perde 34 elétrons de hidrogênio) por um aceptor de elétrons, e este é reduzido, ganhando elétrons de hidrogênio. Vários aceptores de elétrons têm sido identificados como o oxigênio (O2), nitrato (NO- 3), sulfato (SO2- 4) ou dióxido de carbono (CO2). A utilização do oxigênio como um aceptor de elétron é denominado de biodegradação aeróbica; enquanto com os outros elementos, biodegradação anaeróbica. Assim, a bioremediação pode acontecer sob condições aeróbicas e anaeróbicas. Em condições aeróbicas, os microrganismos usam o oxigênio da atmosfera. Com oxigênio suficiente, os microrganismos irão converter muitos contaminantes orgânicos em dióxido de carbono e água. Em condições anaeróbicas, os microrganismos quebram os compostos químicos, como nitrato e sulfato, para a obtenção da energia de que precisam. Algumas vezes, durante os processos aeróbicos e/ ou anaeróbicos, os produtos intermediários são menos, equivalentes ou mais tóxicos que os contaminantes originais A superfície do solo contém grande número de microrganismos que incluem bactérias aeróbicas ou anaeróbicas, fungos, actinomicetos e protozoários. As tecnologias de bioremediação aumentam o crescimento da população microbiana e criam condições ótimas para o máximo de degradação possível. Os microrganismos só podem fazer a degradação se as concentrações dos poluentes não são tóxicas para eles; se o tipo e/ ou o número dos microrganismos forem adequados; não houver condições excessivamente ácidas ou alcalinas – faixa de pH ótima de 5,5 a 8,5; disponibilidade de nutrientes como fósforo, nitrogênio e outros; condições de água no solo de 25 a 85%; não faltar oxigênio ou outro receptor de elétron. Os microrganismos utilizados podem ser nativos ou introduzidos. Os nativos são encontrados no sítio estudado, cujo crescimento é estimulado pelo fornecimento de nutrientes, oxigênio e temperatura adequada. Caso seja necessário degradar um contaminante particular, cujo microrganismo precise ser trazido de outro sítio, as condições do solo têm de ser ajustadas para a necessidade do microrganismo introduzido. (OLIVEIRA, 1995). 35 5 MATERIAIS E MÉTODOS Este capítulo apresenta os detalhes pertinentes aos locais estudados bem como todas as informações relevantes utilizadas para a detecção da contaminação do solo, água. São apresentadas também para cada caso as técnicas de remediação utilizadas. O item 5.1 refere-se ao posto 1 e o item 5.2 ao posto 2. Ressalta-se ainda que todos os dados referidos foram obtidos dos relatórios da CETESB doravante citados ao longo do texto. 5.1 POSTO 1 – Tanques Enterrados O Posto 1 oferece a prestação de serviços com as seguintes instalações: � Troca de óleo – realizada em box com elevador hidráulico e com valeta. Os resíduos da operação de troca de óleo são armazenados em tambores, dispostos em área coberta, com bacia de contenção e posteriormente retirados por terceiros, para destinação adequada. O óleo usado é encaminhado para tanque de 1000 l, enterrado, sendo posteriormente retirado por firma credenciada para refino; � Lavagem de veículos – realizada em box com elevador hidráulico. Os efluentes gerados passam por caixa de areia/sedimentação e são encaminhados para a rede coletora de esgoto da concessionária pública (SABESP). � Pavimentação – a área de abastecimento, lavagem e troca de óleo apresenta pavimentação de concreto e a área de tancagem, descarga e estacionamento, a pavimentação é feita com bloquetes hexagonais de concreto. Ambos em bom estado de conservação. � Abastecimento de água – a água utilizada no local é fornecida através de um poço artesiano, mas não foram obtidas informações quanto aos aspectos construtivos do poço. A água é destinada ao consumo pelos funcionários do posto e seus clientes, e uso geral nas atividades diárias. A água da rede pública de abastecimento não é utilizada. (CETESB, 2007). As instalações do Posto 1 são mostradas na Figura 4. 36 Figura 4: Instalações do Posto 1. Fonte: Relatório CETESB 2007 Durante o ano de 1998, o posto pesquisado sofreu ampliação da área, com reforma civil e adequação ambiental. Embora o empreendimento não apresente histórico de acidentes e vazamentos de combustível, em 2007 realizou a reforma completa das suas instalações, com a troca de todos os tanques e substituindo-os por tanque jaquetado de parede dupla de aço e fibra de vidro, construídos de acordo com as normas vigentes. (CETESB, 2007). 37 5.1.1 Caracterização da área O município de Avaré localiza-se no Sudoeste do Estado de São Paulo, sob as coordenadas 23º05’56” de Latitude Sul e 48º55'33" de Longitude Oeste, em uma altitude média de 766,0 metros. Distante cerca de 260 km da capital do Estado, Avaré possui uma área de 1.216 km² e população de 84 mil habitantes sendo considerada uma estância turística (Figura 5). Figura 5: Mapa delimitação Avaré. Fonte: IBGE 2009. O município está situado sobre as rochas sedimentares e vulcânicas d