Amostragem de Água Subterrânea Em Poços de Monitoramento - Métodos de Purga

ABNT NBR 15847 - Amostragem de gua subterrnea em poos de monitoramento -

Mtodos de purga

Eng. Vicente de Aquino Neto Relator do Grupo 1 Amostragem de gua Subterrnea para fins de qualidade ambiental e Reviso da NBR 13895 Construo de poos de monitoramento e amostragem

CEET-00:001.68 Comisso de Estudo Especial

Temporria de Avaliao da Qualidade do Solo e da gua para Levantamento de Passivo

Ambiental e Avaliao de Risco Sade Humana

Amostragem de gua subterrnea em poos de monitoramento - Mtodos de purga

Hidrodinmica esperada em um poo de monitoramento

Zona 1: gua Acima da Seo Filtrante gua estagnada no tubo fechado gua exposta atmosfera

Zona 2: gua na Seo Filtrante

O fluxo laminar horizontal A gua estagnada no se mistura com a

gua que passa pela seo filtrante. A qualidade da gua da seo filtrante

est prxima da qualidade da gua presente na formao.

Zona 3: gua Abaixo da Seo Filtrante (se aplicvel)

gua estagnada no tubo fechado Slidos precipitados

A gua existente no poo de monitoramento entre duas campanhas de amostragem sofre vrias interferncias do meio e no representativa da gua da formao.

necessrio a sua renovao previamente coleta das amostras.

Esta renovao denominada de purga. Vrios procedimentos de purga:

purga de um volume fixo. purga at a estabilizao de parmetros indicadores. purga at a estabilizao de parmetros indicadores com

baixa vazo de bombeamento.


Purga de poos de monitoramento com baixa capacidade hidrulica uma dificuldade enfrentada em vrias reas onde o monitoramento da qualidade da gua subterrnea necessrio.

Procedimentos diferenciados devem ser aplicados nestas situaes, com o objetivo de diminuir as incertezas associadas a aplicao dos mtodos convencionais de Purga.Vrios procedimentos de purga:

Purga mnima


Purga Pesquisas indicam que a forma como a purga realizada

resulta em um impacto significativo na qualidade das amostras obtidas. Estudo realizado por Barcelona e Helfrich (1986), indicou que as variaes de qualidade de amostras coletadas foi mais influenciada pelo mtodo de purga adotado, do que por outros fatores avaliados (equipamento, tubos, materiais construtivos dos poos).


Conceito Coletar amostras representativas alterando o

mnimo possvel a condio natural de fluxo que ocorre na formao.

Isto significa que todo o processo deve procurar minimizar o rebaixamento, a agitao e a mistura da gua existente no interior do poo.


Mtodos de Purga Purga de volume determinado Purga de baixa-vazo


CRITRIOS DE REBAIXAMENTO

Minimizar o rebaixamento do nvel dgua durante a purga para evitar uma perda de carga excessiva e o escoamento pronunciado de gua pelo topo do tubo filtro;

Em nenhuma circunstncia os poos de monitoramento devem ser purgados at o seu completo secamento;

Para poos com seo filtrante plena: a estabilizao do rebaixamento deve ocorrer no mximo a 25cm do nvel esttico.

Para poos com o nvel d'gua acima do topo do tubo filtro (filtro afogado): preferencialmente, o nvel d'gua deve se estabilizar acima do topo do tubo filtro ou no mximo a 25cm abaixo do topo do tubo filtro.


CRITRIOS DE REBAIXAMENTO

Recomendado apenas para poos com boa capacidade hidrulica.

Poos construdos e desenvolvidos de acordo com as orientaes definidas, respectivamente, nas normas ABNT 15495-1 e 15495-2

Que possibilitam a aplicao dos critrios de rebaixamento definidos quando bombeados a uma vazo de 50ml/minuto ou maior.


Purga de Volume Determinado Aplicvel em poos de monitoramento que atendam o

critrio de rebaixamento.

Remoo de determinado volume de gua subterrnea do poo antes de se proceder amostragem.

Alguns trabalhos concluram que no h uma recomendao segura quanto ao nmero de volume dgua que deve ser removido.

Pesquisas indicaram a necessidade de se remover em mdia de 3 a 5 vezes o volume de gua presente no poo, critrio que consta da maioria dos regulamentos.


Purga de Volume Determinado

Poos com filtro afogado, a purga deve ser iniciada partir da superfcie do nvel.

A vazo de preenchimento dos frascos de coleta nunca deve ser superior a 250 mL/min para substncias orgnicas e 500 mL/min para substncias inorgnicas.

O equipamento de captao deve ser introduzido e removido de forma lenta e cautelosa no poo.


Dimetro rea(B)

1 0,50671 1,1401

2 2,02682 3,16693 4,5604

3 6,20724 8,10736 18,2415

Volume a ser purgado

Volume em litros (V)rea do Tubo (B)Coluna de gua no poo (C)

V = B x C x 3


Purga com baixa vazo Reduzir os distrbios na coluna d`gua do poo e na

formao, reduzindo e controlando a turbidez da amostra.

O volume de purga baseado na estabilizao hidrulica (rebaixamento) e qumica (parmetros de qualidade) da gua do poo.

Pode reduzir significativamente o volume de gua removida do poo (at 95%).


Purga com baixa vazo

Vazo suficientemente baixas para permitir o bombeamento sem o rebaixamento e sem aumento na turbidez

Vazo de Purga < 1 L/min 250-500 ml/min comum

Os parmetros indicativos de qualidade de gua (pH, Temperatura, Oxignio Dissolvido, Condutividade, Potencial de xido Reduo e Turbidez) so monitorados durante a purga.



O objetivo atingir a estabilizao hidrulica (rebaixamento) o mais rpido possvel. Isso reduz a mistura de guas em zonas distintas do poo, fazendo com que somente a gua da seo filtrante seja bombeada.

As vazes so determinadas para cada poo baseadas nos valores de rebaixamento.

A vazo no deve exceder 1 L/min para evitar a mobilizao de slidos da formao.



Parmetros indicativos incluem pH, temperatura, condutividade, oxignio dissolvido, ORP (redox), OD e Condutividade so os indicadores mais significativos, porm:

Normalmente o pH se estabiliza rapidamente e freqentemente sofre pequenas variaes.

A temperatura facilmente afetada pela luz do sol e temperatura do ar.



Os parmetros indicadores so monitorados durante o bombeamento .

A purga estar completa quando esses parmetros se estabilizarem, indicando que a gua coleta predominantemente da formao.

As leituras so obtidas normalmente em intervalos de, no mnimo, 2 a 3 minutos entre as leituras, ou pelo menos a cada 1 volume da clula de fluxo e tubulao.

Necessrio utilizar clula de fluxo para efetuar as medies na superfcie.


Clula de Fluxo

O uso de uma clula de fluxo em srie com o bombeamento elimina o contato da gua com a atmosfera, preservando a qumica da gua e permitindo uma medio precisa.



Critrios de Estabilizao - 3 leituras consecutivas

pH : +/- 0,2 unidades

Condutividade : +/- 5% do valor medido

Oxignio Dissolvido : +/- 10% da leitura ou 0,2 mg/L, o que for maior.

Potencial de Oxireduo : +/- 20 mV

Temperatura: 0,5 0C



Conhecimento do perfil construtivo do poo para locar a bomba no exato ponto de bombeamento.

Descer a bomba lentamente at o ponto onde ser realizado o bombeamento.

Aguardar algum tempo entre a instalao da bomba no poo e o incio do procedimento, com a finalidade de permitir a estabilizao da gua no poo aps a instalao da bomba.

Seguir prticas rigorosas de limpeza do equipamento de amostragem.



Instalao do equipamento de amostragem : ideal que o ponto de bombeamento fique no meio da seo filtrante ou pouco acima dela, considerando-se:

Muito perto do fundo do poo aumenta a possibilidade de agitao dos slidos precipitados e incluso dos mesmos na amostra coletada.

Muito prximo da superfcie aumenta-se a possibilidade de que a gua estagnada seja includa na amostra.


Correlao entre o Rebaixamento e a Estabilizao dos Parmetros Indicativos

Drawdown and Specific Conductance During PurgingSt. John's Landfill Well D-2A

0

2

4

6

8

10

12

14

16

14:00 14:30 15:00 15:30 16:00

Time

Draw

dow

n (ft

)

475

480

485

490

495

500

505

510

Sp. C

ond.

(uS/

cm)

Pump OffDrawdown

Specific Conductance(10-minute moving average)

Casiing 0.5 1 1.5 2 2.5 3

A estabilizao qumica da gua (parmetros indicativos) ocorre logo aps a estabiliazao hidrulica (rebaixamento)

Preenchimento dos frascos

Vazes menores que 0,5 L/min so apropriadas. (US EPA 1996).

Utilize vazes mais baixas (0,1 0,25 L/min) para VOCs e um pouco maiores para metais e outros parmetros.

Coletas a 0,1 L/min para todos os parmetros pode prolongar o tempo de coleta desnecessariamente


Mtodos de purga e amostragem para poos com baixa capacidade hidrulica

Poos com baixa capacidade hidrulica

So considerados poos com baixa capacidade hidrulica, aqueles construdos e desenvolvidos de acordo com as orientaes definidas nas normas ABNT 15495-1 e 15495-2, e que mantm rebaixamento contnuo mesmo quando bombeados a uma vazo de 50ml/min ml/


Poos com baixa capacidade hidrulica


Esgotamento do poo

Tempo de exposio prolongado da gua s condies atmosfricas.

Perda de gases dissolvidos.

Alterao do estado de oxidao.

Trapeamento de ar nos espaos porosos do pr-filtro.

Elevao da turbidez da amostra.

Mistura do volume remanescente de gua com a aquela que est entrando no poo durante a recuperao.


Procedimento de Purga para Poos com baixa capacidade hidrulica

Purga Mnima

Amostragem sem Purga


Purga Mnima

O objetivo da purga mnima a remoo do

menor volume de gua possvel do poo

necessrio para a anlise qumica, sem o

esgotamento do poo. Assume-se que o volume

de gua contida no interior do poo

representativo da formao.


Procedimento de Purga Mnima Assume-se que o volume de gua contida no interior do poo representativo da formao aquele existente:

entre a captao do equipamento (posicionado acima da base do tubo filtro para evitar suspenso de sedimento que possa existir no seu interior) e o topo da seo filtrante (poos afogados) descartando o volume de gua contido no equipamento e na tubulao de descarga;

entre a captao do equipamento e o nvel esttico (poos com seo filtrante no afogada), excludo o volume de gua contido no equipamento e na tubulao de descarga.


Procedimento de Purga Mnima Preferncia utilizao de bombas dedicadas ou equipamentos de amostragem passiva. Uma vez utilizadas bombas portteis ou equipamentos descartveis, ele deve ser posicionado no interior do poo de monitoramento previamente coleta, pelo tempo necessrio para que ocorra a renovao natural da gua na seo filtrante antes da execuo da purga (quando necessria) e amostragem.


Procedimento de Purga Mnima No posicionamento dos equipamentos deve ser evitada a

suspenso de sedimento depositados no fundo do poo; No caso de bombeamento, a vazo de coleta, deve ser

menor ou igual a 100 ml/min. Descartado o volume do equipamento e da tubulao, o

volume de gua contido no poo segundo os critrios definidos aquele disponvel para coleta.

Uma vez purgado o volume do equipamento e da tubulao, a coleta deve ser iniciada.

Uma vez captado o volume de gua necessrio e/ou disponvel o bombeamento deve ser imediatamente paralisado.

O nvel da gua deve ser continuamente monitorado


Procedimento de Purga Mnima A utilizao de limitador de fluxo entre uma campanha

de amostragem e outra pode minimizar mistura da gua do poo e interaes com o ar contido no poo, gerando amostras com menor grau de incerteza quanto a sua representatividade.

Para a realizao de purga mnima, deve haver por parte do tcnico responsvel um registro da impossibilidade de utilizao dos mtodos aplicveis a poo com boa capacidade hidrulica.

recomendvel que na aplicao deste mtodo seja minimizado o volume de amostra necessrio para anlise qumica


Limitador de Fluxo

Amostragem Passiva Procedimento para coleta de amostra de gua sem a

realizao da purgante no poo. Equipamento de coleta posicionado no poo de

monitoramento, na profundidade desejada. Fica exposto ao meio por um tempo que permita uma

renovao natural da gua inicialmente contida na seo filtrante do poo e que a gua do poo mantenha equilbrio natural com o amostrador utilizado.


Amostragem Passiva Pode ser aplicada em qualquer tipo de poo de

monitoramento observando-se as caractersticas do equipamento de amostragem

Requer um conhecimento hidrogeolgico prvio e detalhado sobre os tempos de equilbrio necessrios para cada poo.

Tempo de permanncia : recomendaes do fabricante condies hidrogeolgicas locais caractersticas construtivas do poo


Amostragem Passiva Utilizao de limitador de fluxo pode minimizar a mistura de gua dentro do poo e permite em alguns casos uma avaliao vertical da distribuio dos contaminantes na zona filtrante do poo.

Em funo do tipo de equipamento utilizado pode haver limitaes sobre as substncias a serem avaliadas nas amostras


Amostragem Passiva Requer um tempo de equilbrio que em algumas situaes pode ser relativamente longo o qual deve ser previamente definido

necessrio a comparao com mtodos convencionais previamente a adoo do mtodo de purga passiva para demonstrar a aplicabilidade do mtodo para cada situao especfica .


ABNT NBR 15847 - Amostragem de gua subterrnea em poos de monitoramento - Mtodos de purga Amostragem de gua subterrnea em poos de monitoramento - Mtodos de purgaNmero do slide 3Nmero do slide 4Nmero do slide 5Nmero do slide 6Nmero do slide 7Nmero do slide 8Nmero do slide 9Nmero do slide 10Nmero do slide 11Nmero do slide 12Nmero do slide 13Nmero do slide 14Nmero do slide 15Nmero do slide 16Nmero do slide 17Nmero do slide 18Nmero do slide 19Nmero do slide 20Nmero do slide 21Nmero do slide 22Nmero do slide 23Nmero do slide 24Correlao entre o Rebaixamento e a Estabilizao dos Parmetros IndicativosNmero do slide 26Mtodos de purga e amostragem para poos com baixa capacidade hidrulica Poos com baixa capacidade hidrulica So considerados poos com baixa capacidade hidrulica, aqueles construdos e desenvolvidos de acordo com as orientaes definidas nas normas ABNT 15495-1 e 15495-2, e que mantm rebaixamento contnuo mesmo quando bombeados a uma vazo de 50ml/min ml/Nmero do slide 29Nmero do slide 30Nmero do slide 31Nmero do slide 32Nmero do slide 33Nmero do slide 34Nmero do slide 35Nmero do slide 36Nmero do slide 37Limitador de FluxoNmero do slide 39Nmero do slide 40Nmero do slide 41Nmero do slide 42Nmero do slide 43Nmero do slide 44

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